Entre l'Ourcq, qui la limite à l'est, et la Grivette, qui la borde au nord, Neufchelles s'étend au sud-est du département de l'Oise, en région Hauts-de-France, en bordure de l'Aisne et de la Seine-et-Marne. La commune se trouve à 11 km au sud-est de Betz et à 6 km au nord-ouest de Crouy-sur-Ourcq, entre ces vallées et le plateau du Valois-Multien ; son altitude varie de 56 à 154 mètres. Le village occupe les premières pentes de la vallée de l'Ourcq, le long de la D 936 et en hauteur, tandis que le hameau de Beauval s'étire presque jusqu'à Varinfroy et que la grosse ferme à cour fermée de Chenevières se dresse sur le plateau. Long de 97 km, le canal de l'Ourcq suit la rivière à 300 mètres avant de rejoindre le canal Saint-Martin à Paris ; la Grivette s'y jette sur la commune. Via Signaleo, les habitants signalent à la mairie de Neufchelles un dépôt sauvage, un défaut d'entretien des espaces verts, une chaussée abîmée ou une panne d'éclairage public.

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