Флаг города Новоуральск Свердловской области представляет собой полотнище с отношением ширины к длине 2:3, составленное из равных горизонтальных полос красного и синего цветов и несущее вдоль древка полосу белого орнамента в виде двух рядов геральдических "беличьих шкурок"; ширина этой полосы - 1/6 от длины полотнища. Посередине оставшейся части полотнища помещено изображение бело-желтой звезды, лучи которой переплетены с желтыми атомными орбитами. Обратная сторона зеркально воспроизводит лицевую.

Обоснование символики: 
На стыке Европы и Азии, который символизирует рассечение поля на два цвета, возник город. Орбиты с электронами указывают на особенности атомных технологий, используемых на градообразующем предприятии. 
Два ряда шлемиков (беличий мех) в верхней части герба указывают на принадлежность к Свердловской области, подземные богатства и мастеровитость жителей. 
Восьмиконечная звезда символизирует благополучие, достаток и стремление к достижению поставленной цели. 
Корона указывает на вид муниципального образования - городской округ.