Основана в 1712 году как слобода Млынка; по преданию, первым поселенцем был Лука Куколев. Была населена преимущественно старообрядцами. Первоначально являлась владением князя Меншикова (отсюда другое название — слобода Княжая), позднее — Шираев и др. Храм Архангела Михаила упоминается с начала XVIII века (деревянный, не сохранился). В конце XIX века была открыта земская школа.
В XVIII веке Млынка входила во 2-ю полковую сотнюСтародубского полка; с 1782 по 1929 в Стародубском уезде (с XIX века по 1919 — посад). Во второй половине XIX века близ старообрядческого посада Млынки возникает крестьянское поселение, названное Новомлынкой и административно относившееся к Соловской волости (посад же волостному правлению не подчинялся).
В 1872 году для посада Млынки был составлен герб, соответствующий геральдическим правилам 1857 года, разработанным Бернгардом Кёне:
В золотом щите чёрный лемех, сопровождаемый сверху и снизу двумя лазоревыми васильками и по сторонам двумя червлёными колосьями. В вольной части — герб Черниговской губернии. Щит увенчан червлёной стенчатой короной и окружён золотыми колосьями, соединёнными Александровской лентой.[2]
С установлением Советской власти оба селения были объединены под названием Новомлынка (с 1919 — село; с 1925 — в составе Воронковской волости). В 1929—1932 и 1939—1957 входило в состав Понуровского (Воронокского) района.
С 1919 по 2005 год Новомлынка была административным центром Новомлынского сельсовета.
↑Населённые пункты Брянского края. Энциклопедический словарь. — Изд. 2-е, доп. и испр. — Брянск : Десяточка, 2012. — С. 285. — 468 с. — 700 экз. — ISBN 978-5-91877-090-0.