На території нинішнього Нового Бугу виявлені залишки поселень епохи неоліту і пізньої бронзи (V—II тисячоліття до н. е.). Досліджені скіфські поховання (VI ст. до н. е.).
До 1795 року село входило до складу Катеринославського намісництва, в 1795 р. — Вознесенської, з кінця 1796 р. — Новоросійською, з 1802 р. — Херсонського повіту Миколаївської (з 1803 р. — Херсонською) губерній. У 1815 р. тут вже проживало 2088 чоловік. У 20-ті роки XIX ст. Новопавлівка стала волосним центром. З утворенням військових поселень село в 1828 р. було віднесене до Бузької уланської дивізії, а з 1832 р. дістало назву Новий Буг.
Революційні події 1905
На початку XX ст. революційну роботу серед мешканців Нового Бугу почали вести соціал-демократи з Миколаєва, Одеси та Херсона. У ці роки в Новобузької вчительської семінарії створюється політичний гурток, у який входили не лише учителі і учні, але і робітники містечка. Революційна діяльність в масах значно посилилася в період революції 1905 року. У червні 1905 р. в одному з донесень місцевої влади начальникові Херсонської поліції говорилося, що в «…Новому Бузі назрівають хвилювання…
Справа обертається таким чином, що украй бажано розквартирувати козацькі сотні». У серпні 1905 р. за поширення нелегальної літератури з семінарії були виключені два її вихованці. Одночасно почалися арешти серед робітників. У відповідь на репресії революційно налагоджена молодь 20 жовтня організувала демонстрацію. Поліція знала про підготовку цього виступу, але запобігти йому не змогла. Демонстранти вийшли на вулицю з політичними гаслами, революційними піснями. Закінчився виступ мітингом.
Друга Світова війна
13 серпня 1941 року німецькі війська наблизилися до Нового Бугу. Їхній наступ стримували частини 169-й стрілецької дивізії 18-ї армії. В ніч радянські частини залишили місто Новий Буг.
Помітною була діяльність українських патріотів у Миколаївській області. Після окупації німцями Миколаївщини, сюди прибуло кілька роїв підпільників Південної Похідної групи під керівництвом М. Сидора — «Чарторийського». Одразу ж було закладено підпільну мережу у районному центрі Новий Буг і навколишніх селах. Керівником підпілля на Миколаївщині «Довбушем» було налагоджено обслуговування важливої зв’язкової лінії ОУН через Миколаїв і Херсон до Маріуполя.
Новий Буг відбили у німців війська 3-го Українського фронту під командуванням генерала армії Родіона Малиновського. Ці ж війська відбили у німців центральні та південно-східні райони Миколаївської області. 57-а гвардійська Лозовська, Новобузька Червонопрапорна, орденів Суворова, Богдана Хмельницького стрілецька дивізія. На Миколаївщині дивізія зіграла значну роль у Березнегуватсько-Снігурівській операції. За відбиття м. Новий Буг отримала почесне звання «Новобузька». Відбила у німців також села: Вільне Запоріжжя, Симонівку Новобузького району, Маліївку Березнегуватського району, с. Діброва, Н. Сергіївку, х. Веселий, х. Р. Люксембург. У наступні дні полки дивізії вели бої за Новоолександрівку, Мар’ївку. 16 березня 172-й ГСП заволодів Лоцкіно і розгромив німецького ворога біля Н. Данцига (Виноградівки), а також визволив Михайлівку, Новомихайлівку. 18—23 березня дивізія відбила у німців Сильвестрівку, Новоматвіївку, Новокрасовське, Кандибіно, Піски. 27 березня дивізія переправилася через Південний Буг із Нової Одеси на Андріївку-Арделево.
