Флаг Новотроицка принят 26 октября 2002 года в результате проведенного городской администрацией конкурса на разработку эскиза флага. Победителем конкурса стала Нелли Проскуровская.
Флаг представляет собой "прямоугольное полотнище красного цвета, на которое последовательно наложены меньшие по размеру синий и белый прямоугольники. Красный цвет символизирует силу и энергию, синий - веру, верность и правду, белый - мир, свободу и величие. В верхнем левом углу флага изображен герб города".