Родился 6 июля 1940 года в селе Чемолган Алматинской области в крестьянской семье.
В 1960 году окончил ПТУ в Днепродзержинске, в 1967 г. – ВТУЗ при Карагандинском меткомбинате.
Трудовую деятельность начинал в 1960 рабочим стройуправления треста «Казметаллургстрой» в Темиртау, работал чугунщиком разливочных машин, горновым доменной печи на Карагандинском металлургическом заводе, был диспетчером, газовщиком доменного цеха.
Партийную деятельность начал в 1969 году, до 1984 года был секретарь парткома Карагандинского металлургического комбината, секретарем Карагандинского обкома партии, секретарем Центрального Комитета Компартии Казахстана.
В 1984 г. – председатель Совета Министров Казахской ССР.
В 1989 г. – первый секретарь Центрального Комитета Компартии Казахстана.
1989-1992 гг. –народный депутат СССР.
С 1990 г. – председатель Верховного Совета Казахской ССР.
В апреле 1990 г. избран Верховным Советом президентом Казахской ССР. 1 декабря 1991 г. состоялись первые всенародные выборы президента республики, в ходе которых получил поддержку 98,7% избирателей.
С мая 1992 года являлся верховным главнокомандующим Вооруженными Силами Республики Казахстан.
В 1995 г. в результате состоявшегося референдума президентские полномочия Назарбаева были продлены до 2000 года, но 10 января 1999 года состоялись выборы, на которых он набрал 79,78% голосов избирателей.
Переизбирался в 2005, 2006 и 2015 годах.
В июне 2010 года за Назарбаевым официально был закреплен статус первого президента Республики Казахстан.
12 июля 2018 года вступил в силу закон "О Совете безопасности Республики Казахстан", в котором закрепляется право первого президента республики Нурсултана Назарбаева пожизненно возглавлять Совбез страны.
20 марта 2019 года сложил с себя полномочия главы государства.