На юге поселение граничит с землями Новокусковского сельского поселения, протяженность границы составляет 64,8 км. В юго-западном направлении граница поселения совпадает с межхозяйственной границей земель ООО «Русь», протяженность 62,3 км, затем 1,5 км в южном направлении граничит с землями запаса «Дудкино», потом граница 1 км вдоль земель филиала ЗАО «Сибирская Аграрная Группа». На западе поселение граничит с землями муниципального образования «Томский сельский район» до пересечения с рекой Большая Юкса, протяженность границы составляет 51 км. На севере граница поселения в северо-восточном направлении совпадает с землями Батуринского сельского поселения, протяженность границы - 49,6 км. На востоке граница поселения совпадает с границей муниципального образования «Первомайский район», граница проходит по середине реки Чулым, ее протяженность составляет 106,5 км.
Новониколаевское сельское поселение является вторым по площади и запасу природных ресурсов среди сельских поселений района. На его территории расположены крупные запасы леса, имеется промышленный запас ягод и грибов.
Разнообразие животного мира сельского поселения поддерживается особо охраняемой природной территорией – Мало-Юксинским зоологическим заказником. Рыбные ресурсы сосредоточены в р. Чулым. Река Чулым служит прекрасным местом отдыха для местных жителей летом.
На территории поселения имеется несколько памятников природы, из них два - водных (оз. Тургайское и оз. Щучье), два геологических и один ботанический (припоселковый лес д. Комаровка).
