De kulturhistoriske værdier ved Nybøl Mølle knytter sig til møllen som et vidnesbyrd om et af de tidlige stadier i vindteknologiens historie. Yderligere er Nybøl Mølle en landbrugshistorisk funktionsbygning, der gennem sin arkitektur og sit interiør, fortæller historien om det lokalt orienterede, og af vejret afhængige, før-industrielle danske landbrug. Hertil kommer at møllen er forsynet med et amerikansk krøjeværk, der er sjældent forekommende i den danske møllebyggertradition.
Vindmøllens sammenbygning med maskinhuset, i to etager og med listedækket tagpaptag, er ligeledes en væsentlig del af den kulturhistoriske værdi.
Yderligere knytter der sig kulturhistorisk værdi til møllens beliggenhed nær den ikke fredede møllegård. Denne nære beliggenhed mellem gård og mølle vidner om møllens tidligere funktion og dens tilhørsforhold til gården.
I det indre knytter den kulturhistoriske værdi ved Nybøl Mølle sig til den bevarede etageopdeling samt til det ligeledes bevarede gangværk og kværne.