Im Kanton Neuenburg bewarben sich alle Bisherigen zusammen mit 40 weiteren Personen um die fünf Nationalratssitze. Auf den insgesamt neun Listen fanden sich 14 Frauen, was einem Anteil von 31,1% entsprach (2007: 36,4%). Damit war Neuenburg einer der wenigen Kantone, in dem sowohl die Listenzahl als auch die Anzahl Kandidierender im Vergleich mit 2007 zurückgegangen war (2007: 12 Listen, 55 Kandidierende). Die SVP trat alleine gegen eine linke sowie eine bürgerliche Listenverbindung an. Die SP hatte sich mit der PdA und der GP verbunden. Die neu antretende BDP ging mit der CVP und der FDP einen Verbund ein. Die FDP hatte auch im Kanton Neuenburg mit der LPS fusioniert. Abwesende waren die EVP, die keine Kandidaturen stellte, sowie der 2010 unter Druck zurückgetretene ehemalige Regierungsrat Frédéric Hainard, welcher erfolglos eine Kandidatur bei der FDP angestrebt und sich kurzzeitig auch eine MCR Kandidatur überlegt hatte, die allerdings ebenfalls nicht zustande kam.
Am Wahltag zahlte sich die liberale Strategie aus, konnte die neue FDP doch beide Sitze problemlos halten und die kumulierten Wähleranteile gar leicht auf 26,9% ausbauen (2007: FDP: 12,7%, LPS: 13,2%). Der Angriff der SP, die ihren 2003 an die LPS verlorenen Sitz zurückerobern wollte, blieb somit ohne Erfolg. Die Sozialdemokraten hielten ihren Sitz allerdings ebenfalls problemlos, obwohl sie leichte Einbussen bei der Wählergunst hinnehmen mussten (-1,2 Prozentpunkte, 24,7%). Allerdings ist die SP aufgrund der Fusion zwischen FDP und LPS erstmals nicht mehr stärkste Partei im Kanton. Die SVP musste im Kanton Neuenburg Verluste hinnehmen (21,4%, -1,8 Prozentpunkte) und erhielt weniger Wähleranteile als 2003, als sie zum ersten Mal antrat und gleich 22,5% der Wählerstimmen auf sich vereinigen konnte. Die Verluste dürften auch auf die neu antretende BDP zurückzuführen sein, die 1,5% der Neuenburger Wählerschaft auf sich vereinigte. Anders als in den meisten Kantonen konnten die Grünen im Kanton Neuenburg zulegen (+2,3 Prozentpunkte) und ihren Sitz mit 11,7% Wähleranteil verteidigen. Relativ knapp an einem Sitzgewinn vorbei schrammte die PdA, die 10,4% der Wählerstimmen gewann. Die CVP, die nach 2007 zum zweiten Mal in Neuenburg antrat, hatte mit 3,5% keine Chance auf einen Sitzgewinn. Abgesehen von der Zuteilung des LP-Sitzes an die FDP blieb hinsichtlich der Sitzverteilung alles beim Alten. Personell kam es jedoch zu Veränderungen: Sylvie Perrinjaquet (fdp) wurde abgewählt und musste ihren Sitz für Parteikollege Alain Ribauxräumen. Das Mitglied der Neuenburger Stadtregierung erhielt mehr Stimmen als die ehemalige Neuenburger Ständerätin (2001-2009). Damit fiel der Neuenburger Frauenanteil in der grossen Kammer auf 20%. Die Wahlbeteiligung war wie in der gesamten Romandie tief und lag bei 42,4%.