Øen er 9 km lang og arealet er 10 km². Øen er de fleste steder temmelig smal, men dog 2 km bred på det bredeste sted. Det højeste punkt er 372 m over havets overflade, og dermed er Nólsoy Færøernes laveste ø. Landskabet er fladt, og de fleste steder er der godt at gå. Dog er der stejle klipper på østsiden.

Nólsoy bygd ligger rundt om vigen på øens vestside. Omkring 1900 var der 40 huse i bygden, men siden er der blevet bygget meget, og i dag tæller bygden godt 100 huse. Indbyggertallet er dog ikke vokset tilsvarende; 1. januar 2010 boede der 253 mennesker i bygden.

Der, hvor der i dag er en fodboldbane, var der indtil 1984 et hul, der helt enkelt blev kaldt "Holið" – "Hullet". Det første lille hul opstod i en storm omkring 1900, og den 4. oktober 1984 faldt Hullet sammen, eroderet af hav og vejr.