Станция открыта в составе третьей очереди строительства Московского метрополитена во время Великой Отечественной войны 20 ноября 1943 года на действующем перегоне «Площадь Свердлова» (ныне — «Театральная») — «Павелецкая». С 1 января 1943 года поезда на уже действующем участке «Театральная» — «Автозаводская» следовали через «Новокузнецкую» без остановки.

Имеется наземный вестибюль в форме ротонды, облицованный изнутри мрамором «уфалей». Выход из вестибюля на Пятницкую улицу. Из центра зала по эскалаторным наклонам можно осуществить пересадку на станции «Третьяковская» Калужско-Рижской линии и «Третьяковская» Калининской линии. Переход в южный зал сооружён в 1970 году, в этих целях центральной зал «Новокузнецкой» был удлинён. Построенные при этом пилоны заметно отличаются от старых. Переход в северный зал из центральной части станции открыт в 1985 году. В 1996 году был сооружён дополнительный переход в южный зал станции «Третьяковская».

Пассажиропоток составляет: по входу — 43,2 тысяч человек, по выходу — 35,8 тысяч человек.

"Новокузнецкая" — пилонная трёхсводчатая станция глубокого заложения (глубина заложения — 37,5 метров). Построена по типовому проекту. Диаметр центрального зала — 9,5 метров, боковых 8,5 метров. Обделка из чугунных тюбингов.

Внутренний интерьер станции богат элементами художественного оформления. Тема оформления — стойкость и борьба советского народа в годы Великой Отечественной войны. Пилоны и свод станции облицованы прохоро-баландинским мрамором и украшены барельефами, изображающими эпизоды боевых операций. На потолке, напротив каждого из проходов к платформам, расположено шесть мозаичных панно, выполненных В. А. Фроловым по эскизам А. А. Дейнеки в блокированном Ленинграде (после гибели художника вывезены из осаждённого города моряками Ладожской флотилии) и посвящённых героическому труду советских людей в тылу. Их темы, начиная от эскалатора: садоводы, сталевары, машиностроители, строители-высотники, авиаторы, лыжники. Панно с мирными сюжетами были задуманы еще до войны и предназначались первоначально для станции «Павелецкая». Зал пересекает ряд торшеров, расположенных под панно.