Место расположения города — стратегически выгодный пункт пересечения караванных путей, издревле привлекавший жителей Степи. Археологи обнаруживают в черте города артефакты, датирующиеся эпохой бронзы, ранним железным веком и средневековьем. Так, в 2001, 2005 гг. были исследованы могильники эпохи бронзы и раннего железного века Куйгенжар. В 2007 г. частично исследуется царский курган на улице Сыгнак, расположенный в непосредственной близости от Дворца Независимости. Одним из главных исторических объектов, находящихся в черте города, является городище Бозок — памятник, функционировавший начиная с эпохи раннего Средневековья (VII—VIII вв.) до эпохи Казахского ханства (XV—XVI вв.).
Непосредственно город был основан в 1830 году как казачий форпост, изначальный статус — приказ (Акмолинский). Основатель — полковник Фёдор Кузьмич Шубин-второй, участник Бородинского сражения. За выдающиеся успехи в развитии дружественных русско-казахских отношений Шубин был награжден орденом св. Анны II степени.
Ища защиты от разорительных набегов кокандцев, жители, старшины и султаны Алтаевской, Карпыковской и Кувандыкской волостей в 1829 году обратились к русским властям с просьбой о скорейшем открытии намеченного здесь внешнего округа и о поручении этого дела Федору Шубину, которого они знали как честного и великодушного начальника.
Западно-Сибирский губернатор Вельяминов просьбу удовлетворил, сочтя нужным открыть «четвёртый округ под названием Акмолинского, который, получив твердое основание и имея положение впереди прочих округов, будет защитою почти всех верноподданных волостей». Позже небольшая крепость разрослась в город. В XIX веке Акмола стала важным геополитическим центром региона, фактически являясь центром всего округа.
В 1961 году Акмолинск переименован в Целиноград.
В 1992 году — город переименован в Акмолу. Слово «Акмола» в переводе с казахского языка означает «Белая Могила» или «Белая Святыня». Это объясняется тем, что в 20 километрах от города находится одноимённое урочище, на вершине белого известнякового холма которого имеется могила местного бия.
6 мая 1998 года Указом Президента Казахстана, «учитывая ходатайства местных исполнительных и представительных органов, пожелания общественности города Акмолы и на основании заключения Государственной ономастической комиссии при Правительстве Республики Казахстан», город Акмола был переименован в город Астана[3].
Официально Акмола была объявлена столицей Казахстана 10 декабря 1997 года. Международное представление Акмолы в качестве новой столицы состоялось 10 июня 1998 года, но день столицы Астаны был перенесен на 6 июля, на день, когда родился первый президент Республики Казахстан — Нурсултан Назарбаев. День столицы является государственным праздником. На сегодняшний день Астана — это достаточно крупный город, площадью более 700 кв. км.
После обретения столичного статуса и организации особой экономической зоны «Астана — новый город» в городе реализуется множество современных архитектурно-градостроительных проектов. Численность населения возросла с 270 тыс. человек в 1996 году до 600 тыс. в 2006 году[4].
В 1999 году Астана по решению ЮНЕСКО получила звание «город мира». Несмотря на столичный статус, город еще во многом уступает по инфраструктурным возможностям прежней столице Казахстана — Алма-Ате, которая, сохранив столичный менталитет, носит неофициальный статус «южной столицы».