Falls sich eine Mehrheit der knapp 175.000 Wahlberechtigten dafür entscheidet, trennt sich die Inselgruppe im Pazifik von Frankreich und wird ein eigener Staat.
Die stärksten Befürworter kommen aus der Bevölkerungsgruppe der Ureinwohner, den Kanaken.
Die Umfragen lassen allerdings eine Mehrheit gegen die Unabhängigkeit erwarten. Demnach sind mehr als 60 Prozent der Neukaledonier dafür, weiter bei Frankreich zu verbleiben.
Die Wahllokale sind mittlerweile geschlossen, das Ergebnis wird im Laufe des Sonntags erwartet. Frankreichs Präsident Macron will kurz nach der Bekanntgabe eine Fernsehansprache halten.
Neukaledonien wurde 1853 von Frankreich annektiert. Heute leben dort etwa 270.000 Einwohner.
dpa/vrt/sh