本作はHARUKAZEの第2作であり、2013年5月31日発売のデビュー作『らぶおぶ恋愛皇帝 of LOVE!』から2年9か月後に発売された。企画・シナリオ・ディレクションはHARUKAZEの代表であるはとが担当した。原画は前作での3人の原画家の一人だった大空樹により描かれ、SDキャラデザインは日下部ハルカが担当した。HARUKAZEの広報担当であるなかがわによれば、作品の制作は『らぶおぶ』の発売から1か月後の2013年7月に開始されたという。

現代の日本を舞台とした学園恋愛アドベンチャーゲームであり、主要なヒロインは4人。地上世界に住むごく普通の少年・ノラが、冥界の皇女・パトリシアの魔法によって猫の姿にされてしまうというファンタジー作品である。企画者のはとによれば、本作品のテーマは「死生観」とされており、ヒロインのパトリシアが冥界の皇女であったり、主人公のノラが母親と死別していることなどに表れている。本作品は通常のアドベンチャーゲームと同様に、ストーリーは主人公であるノラの視点で語られてゆくが、時おり朝ドラや時代劇のようなナレーション（声：涼森ちさと）が入ることもある。これには企画者にしてシナリオライターであるはとが、演劇鑑賞を趣味としていることが関係している。

2015年8月14日、「コミックマーケット88」の開催日にティザーサイトが開設され、制作が発表された。その後、8月21日にアダルトゲーム雑誌の「TECH GIAN」「PUSH!!」の2015年10月号などにて正式に発表され、作品のストーリーやキャラクターなどの概要が明らかになった。当初の発表ではタイトルは『ノラと皇女と野良猫ハート -Nora, Princess, and Stray Cat.-』とされていた。

2015年11月27日より予約が開始され、秋葉原の4店舗（ソフマップ、とらのあな、げっちゅ屋、メディオ!）で予約数が第1位となった。2015年12月29日、HARUKAZE公式サイトおよび「コミックマーケット89」にて「ショートTVアニメ化」が発表された。2016年1月20日にGetchu.com他にてゲームの体験版が公開された。2016年1月31日にマスターアップが発表された。2月26日の発売日には秋葉原で記念イベントが開催され、公式サイトでは修正ファイルが公開された。

ゲームの初回限定版に封入されたチラシにて、本作のビジュアルファンブックが「TECHGIAN STYLE」レーベルにて制作決定となったことが告知された。同書には、おまけシナリオが収録されたアペンドディスクが付属された。

2017年9月28日にPlayStation Vita版ゲームが、同年10月27日にはPCゲーム版続編『ノラと皇女と野良猫ハート2 -Nora, Princess and Crying Cat.』が発売。続編には新キャラクター4人に加え、前作のサブキャラだった3人がヒロインとして昇格している。

2018年10月25日にPlayStation 4とNintendo Switch（HD）版が発売され、2019年2月28日に「2」の家庭用ゲーム機（PS4/PS Vita/Switch）版が発売された。

2021年2月26日に5周年を記念して新規アペンドの『ノラと皇女と野良猫ハート ネコのお考え100連発!!』と『ノラと皇女と野良猫ハート1+2 5周年記念コンプリートパック -5th Anniversary Edition-』が発売。

本編のシナリオライターである「はと」は続編にもかかわっており、ねとらぼとのインタビューの中で「続編でも会話のリズム感を重視している」と述べている。

主題歌の『野良猫ハート』は、はとが作詞、Dropが作曲し、4人のヒロインの担当声優である小鳥居夕花、遥そら、神代岬、桐谷華が歌う。ゲームの初回限定版に同梱されるサウンドトラックにショートバージョンが収録された。オープニングムービーの制作は森井ケンシロウが担当した。

挿入歌の『Re:Start!』は、雪ノRENが作詞、RE-Dが作曲・編曲し、雪ノRENが歌う。「コミックマーケット89」で販売された「HARU❀KAZEグッズセットC89」に封入された「雪ノREN×HARU❀KAZE ボーカルCD」に収録され、「TECH GIAN」2016年3月号のDVDコンテンツにも収録されており、体験版でも聴くことができる。製品版にはその他に『Brave Guardian』（作詞：SHiKi、作編曲：RE-D、Vo.：雪ノREN）、『僕が君を護る理由』（作詞：都乃、作編曲：森リーモ慎之介、Vo.：都乃）、『月』（作詞：はと、作編曲：ぽみ、Vo.：しろめ、Vn.：秋山利奈）という3つの挿入歌がある。

Getchu.comの月間セールスランキングで1位、上半期セールスランキングで4位、年間セールスランキングで6位を獲得した。

PlayStation 4版は2018年6月25日～7月1日の累計販売数が1,606本、Nintendo Switch版は1,138本である。

シリーズ累計売上は10万本を突破している。

PS Vita版はファミ通クロスレビューでは8、8、7、9の32点でゴールド殿堂入り。レビュアーはよくあるギャルゲーだがヒロインたちが可愛く魅力的、CGが美しく新規グラフィックも嬉しい、声優の演技が秀逸とした他、BGMを賞賛、ストーリーについてはテンポがよくギャグ満載ながらシリアスや意外な展開もあり引き込まれ、合間のショートストーリーもアクセントとしていいとした者や特徴のあるテキストや過剰に感じる説明も多くてアクが強い、個別ルートにいくらか不満があるとしたが魅力的なヒロインたちのおかげで細かな部分は気にしなければ楽しめるとした者がいた他、ナレーションについてはユニークでいいアクセントとした者とアクが強い一因になっているとした者で分かれ、回想モードがほしかったことや、立ち絵のパターンがよりほしかった、ヒロイン数がやや少ないがDVD付きならアリとした。

IGNの馬淵寛昭は、PS4版における性的表現に一貫性がない点を指摘しており、目に見えた差異があるとSNSで悪目立ちしてしまい、ユーザーへの購買意欲に影響を与える恐れがあると述べている。

2017年7月から同年9月まで、TOKYO MXとサンテレビにて5分枠のショートアニメとして放送された。ナレーションはすずきけいこが担当。本編を収録したBDは原作ゲームのPS Vita版のプレミアム版に、DVDは通常版に付属する。

2017年6月30日に単行本が発売された。パトリシアのシナリオが、パトリシア自身の視点で語られる。原作：はと（HARUKAZE）、著：小林健太郎、イラスト：大空樹。

• 2017年6月30日発売、一迅社、ISBN 978-4-75-804962-7

2017年9月号から2018年3月号まで『ノラと皇女と野良猫ハート ピリ辛勇者ノブチナ』が電撃G'sコミックにて連載された。ノブチナを主人公にした公式スピンオフ作品。原作：はと（HARUKAZE）、作画：竹嶋えく。

• 2018年2月24日発売、KADOKAWA（電撃コミックスNEXT）、ISBN 978-4-04-893637-8

• 会津鉄道
• 芦ノ牧温泉駅 - 2018年9月17日より本作のキャラクター・ノラが名誉副駅長に就任。それに先駆けAT-400形による「ノラとと列車」の同年9月1日より運行開始した。また、これに合わせてスマートフォン用ゲームアプリ『ステーションメモリーズ!(駅メモ!)』とも、10月25日から「会津鉄道×ノラとと×駅メモ！コラボキャンペーン」が開催された。なお、ステーションメモリーズ!(駅メモ!)と「会津鉄道×ノラとと×駅メモ！コラボキャンペーン」は、上記コラボの1年後の2019年10月25日からも開催された。

• 芦ノ牧温泉駅 - 2018年9月17日より本作のキャラクター・ノラが名誉副駅長に就任。それに先駆けAT-400形による「ノラとと列車」の同年9月1日より運行開始した。また、これに合わせてスマートフォン用ゲームアプリ『ステーションメモリーズ!(駅メモ!)』とも、10月25日から「会津鉄道×ノラとと×駅メモ！コラボキャンペーン」が開催された。なお、ステーションメモリーズ!(駅メモ!)と「会津鉄道×ノラとと×駅メモ！コラボキャンペーン」は、上記コラボの1年後の2019年10月25日からも開催された。

• エンターブレイン刊「TECH GIAN」2015年10月号24-27頁、2016年3月号12, 41-47頁
• マックス刊「PUSH!!」2015年10月号10-15頁
• 富士美出版刊「BugBug」2016年3月号136-143頁