阿斯塔纳在历史上曾是一座军事要塞，其名字也曾多次变更。１８世纪，从亚洲国家去往欧洲的商贾们曾将阿克莫拉作为中途休息的地方，因此它曾是欧亚大陆上的一个重要商业中心。１８３２年至１９６１年称为阿克莫林斯克。２０世纪５０年代，苏联大批热血青年响应政府号召到这里垦荒。１９６１年，当时的苏共中央总书记赫鲁晓夫把它命名为切利诺格勒（意为“垦荒城”），意图以此地为中心将哈萨克大草原变成为一个麦田之海，但这项宏大的计划并未实现。１９９１年１２月苏联解体，独立后的哈萨克斯坦又将切利诺格勒改称为阿克莫拉。 
 
    由于哈萨克斯坦原首都阿拉木图地处边疆地区，城市扩展余地有限，１９９４年哈萨克斯坦决定在２０００年前把首都迁往中北部的阿克莫拉。１９９７年１０月底，哈议会、政府等国家机关迁往阿克莫拉。１０月２０日，纳扎尔巴耶夫总统签署命令宣布，从１９９７年１２月１０日起，阿克莫拉取代阿拉木图成为哈萨克斯坦新首都，成为全国政治中心，１１月８日，哈国家象征物──国旗、国徽和总统旗向新都移交的仪式在哈总统府举行。１２月１０日，纳扎尔巴耶夫总统宣布，阿克莫拉正式成为哈萨克斯坦的永久性首都。 １９９８年５月６日，哈萨克斯坦总统纳扎尔巴耶夫将阿克莫拉改称为阿斯塔纳，因为“阿斯塔纳”在哈萨克语中意为“首都”，而“阿克莫拉”在哈萨克语中意为“白色坟墓”，这不利于首都的形象。但阿克莫拉州的名字没有改变。

    该城市从五十年代起逐渐发展起来，成为哈萨克斯坦北部的重要公路和铁路枢纽，同时还建立起机器制造业、轻工业、以及大学剧院等文化教育设施。自１９９４年７月哈政府决定迁都以后，阿斯塔纳进行了大规模的城市改建和扩建工程，交通、通讯、能源等配套设施不断完善，使之向现代化城市迈进。１９９６年，一位日本建筑师的总体设计方案在阿斯塔纳城市设计国际招标中被选中。１９９８年用于城市改造的投资达４７００万美元。伊希姆河两岸是宽阔的大理石街道，其风格很象俄罗斯第二大城市圣彼得堡的涅瓦大街；市内遍布着花坛、草坪、微型公园和城市广场。