История села началась в 1394 году, когда из Бухары в Сибирь прибыли проповедников ислама. Название села происходит от привала при перегоне лошадей. «Ат» означает лошадь. «Ял», соответственно, — отдых.

Один из таких привалов был у озера Морза не далеко от поселения, поэтому деревню стали называть «Атьял», означает «место для отдыха лошадей». Позднее из-за паводков место привала переменили и стали называть «Яна-Атьял», то есть «Новый Атьял».

Первыми поселенцами деревни были люди из рода Акморзиных, которые переселились сюда из деревни Кала. Потомки Акморзиных, Темербаевый, Речаповых живут здесь и в наше время. Основное население по национальности - татары.

В 1889 г. на средства купца Нигматуллы в Новоатьялово была построена мечеть на месте старой – возведенной в 1778 году. Сам купец несколько раз приезжал, осматривал строительные работы. А после окончания строительства высказывал свое недовольство: на данные им деньги можно было построить и более лучшую мечеть. Мечеть в селе действовала до 1929 г.

В 1912 году Новоатьяловские Юрты Авазбакеевской волости находились при реке Тобол, на почтовом тракте. Отдельных (самостоятельных) хозяев насчитывалось 143. Dсего жителей было 665, в том числе 387 мужчин и 278 женщин. В деревне были мечеть, школа грамоты, две торговые лавки, одна ветряная мельница. Несколько домов имели два этажа.

В годы гражданской войны, чтобы переправиться через Тобол, армия Колчака забрала у местных рыбаков все лодки. Для строительства деревянного моста разобрали много амбаров и других хозяйственных построек. Пятикилометровая траншея, соединяющая вырытые белогвардейцами окопы, до сих пор не исчезла с лица земли. Отступая, белогвардейцы расстреляли троих новоатьяловских крестьян: Курмана Ашманова, Алиуллу Назырова, Рамазана Камышова. В день отступления белых снарядом, разорвавшимся у самого крыльца, разрушило старую мечеть.

Первым председателем сельского Совета был Камалутдин Наврузов. В ноябре 1923 года Новоатьяловский Совет вошел в состав Покровского района Уральской области.

В 1924 году пало почти все поголовье лошадей. Оставшись без тягловой силы, люди бросали свои поля и кормились за счет дикоросов. Благо ягод и грибов в те годы было много.

Весной 1930 года организован колхоз «Берлек» (Дружба). Организаторами колхоза были Шакиров Аликаш, Тимербаев Абденур, Калгаманов Шайхелислам. В 1937 году колхоз стал называться «Путь Ленина». В 1937 году в село пришел первый трактор из Бердюгинской МТС.

Раскулачили семьи Исхакова Латифа, Фазылова Хамидуллы, Сайфуллиной Шарбану, Тимербаева Халита. В 1937 году, в пик сталинских репрессий, из села были арестованы и отправлены в тюрьму 9 человек: Исхаков Исхак и его отец Исхаков Рахматулла, Хучахметов Ахметсагит и его отец Хучахметов Салих, Калгаманов Шамуй, Айтбаков Абделькабир, Абдрашитов Шайхутдин, Муллакин Исхак, Мурзин Ураза. Семерых из них расстреляли в том же 1937 году. Избежали расстрела Хучахметов Ахметсагит и Абрашитов Шайхутдин.

Первая светская школа в деревне открылась в 1919 г. в частном двухкомнатном доме. В 1920-30 гг. работала также школа по ликвидации неграмотности среди взрослого населения. Молодые девушки ездили в Тобольск на трехмесячные учительские курсы.

В 1931 г. в деревню приехали учителя-супруги Сафаргалеевы: Сулейман и Накыя. Работая директором в Новоатьяловской школе, Сулейман Матыгуллович превратил ее в образцовую. Здесь часто проходили методические совещания учителей района, открытые уроки. Школа имела свое подсобное хозяйство: лошадь, корову, кур, кроликов, огород. Один раз в день ученики получали бесплатный обед.

Сулейман Сафаргалеев активно руководил также работой по ликвидации неграмотности среди взрослого населения. В селе работал ликбез. Новоатьяловский сельский совет считался в 1932 году «лучшим борцом за грамоту», где из 90 человек неграмотных обучалось 70 человек. Сохранилась грамота, которым награжден Сулейман Матыгуллович Ялуторовским райпрофсоветом в 1932 г. за успешное проведение работы по ликвидации неграмотности.

В 1935 году Сафаргалеев Сулейман умер во время лечения в Кисловодске. Заведование школой после этого взяла на себя Накыя Сафаргалеева.

В 1934 году объединенный колхоз имени Блюхера стал одним из лучших в районе, регулярно выполнял планы поставок хлеба и продуктов животноводства. После 1937 года коллективное хозяйство получает новое название, стало колхозом - «Путь Ленина». И снова оно было на высоте, в числе сильнейших.

В первые годы Великой Отечественной войны колхозом, а одновременно и сельским Советом руководила женщина — учительница Накия Сафаргалиева. Вместе с молодежью организовывали сбор теплых вещей для отправки на фронт. Накыя Сафаргалеева работала в школе до 1954 г. За многолетний, добросовестный труд награждена Орденом Трудового Красного знамени и медалями. Умерла в ноябре 1974 г.

На фронт друг за другом ушли 143 новоатьяловца. Пять человек стали кавалерами ордена Красной звезды: Нурмухаметов Шарифулла, Мухамедшин Хачиахмет, Алкин Мубарак, Хусаинов Ахмет, Нигматуллин Ислам. 93 человека не вернулись с войны.

В 1949 году в Новоатьялово открыта семилетняя школа. Первым ее директором была назначена Идрисова Салима Сафиевна, родом из казанских татар. В этой должности она работала до 1955 г. Активная общественница, депутат сельского Совета, она много сил отдала делу воспитания подрастающего поколения. Награждена медалями «За трудовое отличие», «За доблестный труд в Великой Отечественной войне».

Начальные классы обучались в частном доме рядом со зданием бывшей мечети-школы. Здесь работали учителя: Айдышева Зафира Аббасовна – начальные классы, Идрисов Халим Сафиевич, Идрисова Маулида Каримовна - математика, Хусаинова Закира, Шамсутдинова Марзия Дусмухаметовна – начальные классы, Махмутова Рамзия - математика, Назырова Равия, Назырова Нурикамал - русский язык, Хабибуллина Магира Ниязбаковна - история, Мирхалилов Багаутдин- начальные классы.

В 1955-1957 годах Новоатьяловскую школу возглавил Каримов Юсуп Муталлапович из деревни Ревда Ялуторовского района. С 1957 года директором Новоатьяловской школы стал Алкин Мубарак Мухтарович, участник Великой Отечественной войны, кавалер ордена Красной Звезды. Работал учителем географии, истории.

Под руководством Алкина М.М. в 1960-х годах в селе была построена новое здание для восьмилетней школы. Завучем до 1976 года работала Хабибуллина Магира Ниязбаковна.

С 1978 по 2000 год директором школы работала Мирхалилова Раиса Тагировна - выпускница Челябинского пединститута. С 1978 года по 1987 год завучем школы работала Гаффарова Мархаба Рахматулловна.

В 1988 году при директоре - Мирхалиловой Раисы Тагировны построена каменное двухэтажное здание школы. Она стала одиннадцатилетней.

С 2000 г. директором Новоатьяловской школы работала Исхакова Фарида Фахрудьевна – выпускница Курганского пединститута. С 1990 по 2007 г. заместителем директора по воспитательной работе была Амирова Тагира Хамитовна – учитель математики, ее сменила Кадырова Альфия Ильдусовна.

В Новоатьяловской средней общеобразовательной школе работает школьный музей, которым руководит учитель истории и обществознания Рашида Хайруллина. Фольклорный кружок почетного работника общего образования признан лучшим в Ялуторовском районе.

Учитель физической культуры Махтум Рахимов признан лучшим детским тренером России. Школа с этнокультурным компонентом провела апробацию учебника русского языка для первоклассников в среде тюркоязычных народов, выполнив функцию Федеральной экспериментальной площадки.

Красочно оформленный учебник был одобрен и учащимися, и родителями. Родной татарский язык школьники учат со второго класса.

В 1959 году Новоатьялово вошло в состав колхоза «Светлый путь» с центром в селе Большое Тихвино (тогда шло укрупление колхозов), а в 1970 году четыре близлежащих населенных пункта, в том числе Новоатьялово, образовали совхоз «Восход». Новоатьяловская ферма в эти годы была в передовиках. Росло поголовье скота, молочная продуктивность более чем удвоилась. В 1990 году Новоатьялово отделилось от совхоза «Восход». В селе образовался кооператив «Маяк», который через некоторое время распался.

В 1990 году на средства жителей села построена мечеть. Это одна из первых мечетей, открывшихся в Тюменской области в постсоветское время.

До начала 1990-х годов одной из больших проблем жителей была невозможность уехать в город в дождливую погоду. Наконец, в 1991-1992 году в Новоатьялово пришел асфальт. В 1996 году закончено строительство современного моста через Тобол.

В конце 2007 года в село провели газ. Первыми отапливаться газом стали школа и детский сад.

Недалеко от дорожной развилки, на подъезде к селу, находится астана («священное место») — могила святого Альяфа, сложившего голову за мусульманскую веру. Брат святого Альяфа, шейх Науф похоронен в соседнем Ярковском районе на берегу озера Лючюк. Новоатьяловские школьники, не изменив традиции, ходят перед экзаменом к могиле святого человека и дают садаку (милостыню) к памятному столбу.

В 2021 году в селе проживало 1014 жителей в 290 дворах.

Адрес: село Новоатьялово, Ялуторовский район, Тюменская область. Координаты: 57.031268, 66.670468