Новоцарицынское шоссе расположено в районах Восточное Бирюлёво, Северное Орехово-Борисово и Царицыно на территории Южного административного округа города Москвы. С 1970-х годов существовал Проектируемый проезд № 5334. Эта дорога располагалась на земле исторического района Царицыно, а также проходило рядом с одноимённой железнодорожной станцией, в честь чего в 1990 году проезд получил современное название — Новоцарицынское шоссе.