Першыя паселішчы на тэрыторыі сучаснага Новамаскоўска адносяцца да III тысячагоддзя да н. э. Пры раскопках курганоў ямнай культуры бронзавага стагоддзя археолагі выявілі пахаванне, у якіх знайшлі зброю, крамянёвыя прылады працы, гліняныя ляпныя гаршчкі. У 1932 годзе падчас будаўніцтва жэсцекатальнага завода раскапана і даследавана некалькі курганоў катакомбнай і зрубнай культур (II—I тысячагоддзя да н. э).
У 17 стагоддзі ў наваколлях і паблізу сучаснага Новамаскоўска запарожскія казакі заснавалі некалькі хутароў-зімоўнікаў. Ужо ў 1672 годзе у Арлоўскім Куте існаваў Самарскі Пустынна-Мікалаеўскі манастыр[2].
У 1688 на беразе Самары, згодна з дадаткам да Пераяслаўскіх артыкулаў, для абароны межаў Расійскай імперыі ад татарскіх набегаў пабудавана крэпасць Нова-Багародск. Пры крэпасці было заснавана паселішча пад назвай Старая Самара. Крэпасць праіснавала да 1711 года, калі па ўмовах Пруцкага міру межы былі адсунутыя на поўнач. У 1736 годзе адноўлена пад назвай Самарскага ретраншамента.
Пасля на зямлі паміж Старой Самарай і кляштарам пачалі вяртацца запарожцы. Яны заснавалі тут слабаду Самарчык або Новаселіцу. Значную частку насельніцтва складалі таксама перасяленцы з Старой Самары. У 1744 г. сенацкі указам адноўлена ўлада Коша Запарожскай Сечы і Новаселіца стала цэнтрам Самарскай Паланкі[3]. У першай палове 18 стагоддзя тут было пабудаванае вартаўнічае ўмацаванне для абароны слабады ад татарскіх нападаў.
У пачатку другой паловы 18 стагоддзя ў Новаселіцы пражывала 9227 жыхароў[2]. Развітае было земляробства, а з часам атрымаў шырокае распаўсюджванне і гандаль.
У жніўні 1774 года ў Старой Самары пад кіраўніцтвам Васіля Журбы былі спробы да паўстання ў падтрымку сялянскага паўстання Емяльяна Пугачова.
Пасля ліквідацыі Запарожскай Сечы Новаселіца ўвайшла спачатку ў склад Азоўскай губерні. У 1784 годзе ўтворана Кацярынаслаўскае намесніцтва.
Горад Кацярынаслаў І заснавалі ў нізіне, якую часта затапляла падчас паводкі, таму яго перанеслі на высокі правы бераг Дняпра ў масніц, а на яго месцы стварылі павятовы горад Новамаскоўск, цэнтр Новамаскоўскага павета Кацярынаслаўскага намесніцтва. Але па той жа прычыне частых паводак, яго перанеслі ўніз па Самары да Багародзіцкага ретраншамента.
У канцы 18 стагоддзя ў Новамаскоўску фармуецца мясцовае дваранства — былыя казацкія старшыны, талерантныя да ўрада. У 1793 г. палкавы старшына Васіль Сцяпанаў (Чарняўскі) узначаліў дваранства г. Новаселіца.
З 26 верасня 1794 г. па царскага ўказу горад Новаселіца перайменаваны ў Новамаскоўск. Зручнае размяшчэнне горада на рацэ і бліжэйшыя ўрадлівыя землі спрыялі яго росту.
У пачатку 19 стагоддзя Новамаскоўск быў невялікім павятовым горадам, у якім пражывала 7919 жыхароў. Горад меў 1095 драўляных дамоў. Тройчы ў год тут адбываліся кірмашы.
Напярэдадні рэформы 1861 года ў Новамаскоўску пражывала 9786 жыхароў. Асноўную частку эканомікі склаў сельскагаспадарчую вытворчасць. Было некалькі дробных прадпрыемстваў лёгкай прамысловасці.
У 1824 г. адкрыта першая школа. У 1861 г. дзейнічалі раённае, прыходскае, казённае і яўрэйскае вучылішча. У 1885 г. адкрыта чатырохгадовае земскае рамеснае вучылішча. У ім выкладалі кавальскую, слясарную, цяслярскую справу. У вучылішчы прымалі хлопчыкаў 14 гадоў, якія скончылі народную школу.
Паводле перапісу 1897 года колькасць насельніцтва Новамаскоўска складала 12 900 чалавек.
У кастрычніку 1905 года ў горадзе адбываліся масавыя беспарадкі і страйкі, у сутыкненнях паліцыі і працоўных загінулі 2 чалавекі. Для іх падаўлення было абвешчана ваеннае становішча і ўведзены сотню казакоў і роту салдатаў.
У ходзе рэвалюцыйных і ваенных падзей 1918—1920 гадоў у Новамаскоўску неаднаразова мянялася ўлада. У снежні 1919 года ў Новамаскоўску канчаткова была ўсталяваная савецкая ўлада. Пасля горад увайшоў у склад УССР. У 1923 г. у склад горада ўвайшлі прыгарад Падол, Перавал, Кушчаўка, Чырвоны Кут.
У 1927 годзе адкрылася рэгулярнае аўтобуснае паведамленне з Днепрапятроўскам.
У 1932 г. пачата будаўніцтва найбуйнейшага ў той час у Савецкім Саюзе жэсцекатальнага завода. 28 сакавіка 1935 г. быў уведзены ў эксплуатацыю лістапракатны стан. Завод вырабляў тонкаліставы метал, дэкаратыўны і ацынкаваны дах, белую жэсць і забяспечваў гэтай прадукцыяй абарончыя заводы. На ім працавала да 6000 рабочых.
У 1937 г. у склад горада ўключаны прыгарады Воранаў Кут і Жыватылеў Кут. У тым жа годзе адкрыта шпалапрапітачны завод.
У пачатку 1941 года ў горадзе пражывала 38 800 жыхароў.
У ходзе Вялікай Айчыннай вайны сілы Савецкай Арміі занялі горад 22 верасня 1943 года.
У 1961 г. сяло Кулябоўка ўвайшло ў склад горада. У тым жа годзе жэсцекатальны завод перайменаваны на Металургічны.
У 1963 г. камуністы паўторна зачынілі Свята-Троіцкі сабор і адкрылі там Гісторыка-краязнаўчы музей.
У 1972 г. адкрыты завод жалезабетонных і электратэхнічных вырабаў. У 1973 адкрыта новая швейная фабрыка. У 1977 адкрыта новая мэблевая фабрыка. У 1981 годзе пабудаваны новы аўтавакзал.
Новомоско́вск // Большой словарь географических названий (руск.) / Гл. ред. В. М. Котляков. — Екатеринбург: У-Фактория, 2003. — С. 459. — 832 с. — 10 000 экз. — ISBN 5-94799-148-9.
Новомоско́вск // Географический энциклопедический словарь: Географические названия (руск.) / Гл. ред. А. Ф. Трёшников; Ред. кол.: Э. Б. Алаев, П. М. Алампиев (зам. гл. ред.) и др. — 2-е изд., исправл. и дополн. — М.: Советская энциклопедия, 1989. — С. 342. — 592 с. — 210 000 экз. — ISBN 5-85270-057-6.
Новомоско́вськ // Географічна енциклопедія України: В 3-х т. / Ред-кол.: … О. М. Маринич (відповід. ред.) та інш. — Київ: Українська радянська енціклопедія ім. М. П. Бажана, 1990. — Том 2: З—О. — С. 429. — 480 с.: іл.— (В опр.) — ISBN 5-88500-015-8, ISBN 5-88500-012-8 (т. 2). (укр.)