Дата принятия: Утверждён решением совета Новодмитриевского сельского поселения №61 от 30 октября 2010 года.
В Государственный геральдический регистр России внесён под №6797.
Описание: "Полотнище, состоящее из трёх горизонтальных полос. Верхняя имеет голубой цвет. Нижняя в свою очередь разделена на 12 вертикальных полос, попеременно чёрных и зелёных, причём эти полосы имеют одинаковую ширину, кроме двух примыкающих к боковым краям полотнища; эти две полосы вдвое уже прочих. Посередине расположена фигурная полоса в виде 11 жёлтых головок колосьев. Отходящие от них стебли имеют вид линий, также жёлтых, продленных до нижнего края полотнища и образующих границы вертикальных полос".
Обоснование символики: Флаг разработан на основе герба Новодмитриевского сельского поселения. Как и большинство поселений Северского района, станица Новодмитриевская образована в 1864 году возле Дмитриевского укрепления. Данных о первых годах существования станицы сохранилось немного, о ней писали что: "…Расположена в равнинной, лесистой местности на реке Шебш. Главное занятие жителей - хлебопашество и продажа леса…". Земледелие, а именно выращивание пшеницы, изначально ставшее основным занятием местных жителей и в настоящее время продолжает оставаться одним из ведущих секторов экономики муниципального образования, что отражено на гербе золотыми колосьями Часть поля, поделённая на зелёные и чёрные части, аллегорически символизирует добычу нефти, игравшую важную роль в развитии Новодмитриевской экономики на протяжении второй половины двадцатого столетия. Чёрные части показывают нефтяные скважины - на территории поселения располагалось более 140 нефтедобывающих скважин. Чередование чёрных и зелёных частей образно показывает поля сельского поселения. Золото - символ урожая, богатства, стабильности, уважения; цвет спелых нив. Чёрный цвет - символ плодородия, недр, а также мудрости, благоразумия и вечности бытия. Зелёный цвет - символ природы, здоровья, молодости, жизненного роста. Голубой цвет - символ чести, благородства, духовности, возвышенных устремлений.
Авторская группа:
идея: Николай Ищенко (ст. Дядьковское), Анатолий Раков (г. Краснодар), Константин Мочёнов (г. Химки), Ирина Соколова (г. Москва), Кирилл Переходенко (г. Конаково);
художник и компьютерный дизайн: Ирина Соколова (г. Москва);
обоснование символики: Николай Ищенко (ст. Дядьковское), Кирилл Переходенко (г. Конаково).
Источники.