Оледенение Новой Земли известно ещё с XIII–XIV вв. Её берега посещались русскими, голландскими, английскими и др. исследователями и промысловиками. Ещё в 1596–1597 г. Виллем Баренц обогнул Новую Землю с севера и описал ледяные берега и айсберги. В 1877 г. на Южном острове возник посёлок Малые Кармакулы. В последующие годы в различных районах архипелага проводились метеорологические, гидрографические и гляциологические исследования, в 1909 г. полярный исследователь Владимир Русанов обследовал архипелаг и составил его картографическое описание. Во время второго Международного полярного года (МПГ) в 1932–1933 гг. экспедицией Арктического института под руководством М.М. Ермолаева были получены сведения о движении льда, морфологии и строении ледникового покрова, его толщине.

В 1952 г. была проведена аэрофотосъёмка архипелага. В 1958 и 1959 гг. на западном склоне ледникового покрова Новой Земли (район Русской Гавани) детальные исследования по программе Международного геофизического года (МГГ) проводила экспедиция Института географии АН СССР. Были получены количественные характеристики радиационного режима и теплового баланса поверхности ледникового покрова, его питания, движения, таяния; подсчитан баланс массы и выявлена тенденция его изменений. По результатам этих работ и материалам аэрофотосъёмок был составлен Каталог ледников.

Оледенение Новой Земли деградирует. За период с 1913 по 1933 гг. его площадь сократилась на 0,4%; с 1933 по 1959 гг. – на 2,2%; с 1959 по 1973 гг. – на 1,4% и за 1973–1988 гг. – на 0,7%[*]. По одной из последних оценок с 1952 по 2012 гг. площадь горных ледников на Северном и Южном островах уменьшилась на 150 км2 (11,7%), в области полупокровного оледенения – на 180 км2 (5,7%); площадь покровного оледенения уменьшилась на 250 км2 (1,2%). В целом по архипелагу сокращение площади составило за этот период 580 км2 (2,4%), объём льда уменьшился на 160 км.

Практически все фронты выводных ледников с 1952 г. отступали, за исключением ледника Броунова, который продвинулся в среднем на 170 м, увеличив площадь на 0,28 км2. В результате сокращения ледников внешние части фьордов и подледниковых долин освободились ото льда и возникли новые заливы и бухты, например, у ледников Вера, Мака и Велькена. Прежние нунатаки превратились в острова и мысы, появились новые участки берега, свободные ото льда. В среднем за 50 лет (1952–2001) выводные ледники отступили на 1,5 км; максимальное отступание (ледник Кривошеина и Жан) составило 5,7 км. Скорость отступания выводных ледников на Карском берегу (19 м/год) в 1,8 раза ниже, чем на Баренцевоморском (34 м/год). При этом ледники, заканчивающиеся в море, отступали намного быстрее, чем те, что лежат целиком на суше. По данным измерений на шести выводных ледниках, общий айсберговый сток с ледников Новой Земли оценивается примерно в 1 км3/год. Судя по имеющимся данным потери массы льда на архипелаге оцениваются  в –11,2±5,5 /год за период 2004—2008 гг. и −5,2±3,9/год 2008—2012 гг.