26. srpna 1920 byla zřízena Kyrgyzská autonomní socialistická sovětská republika (Rusové tehdy Kazachům říkali jaksi obecně "Kyrgyzové"), s hlavním městem Orenburgem, kde žili především etničtí Rusové. Byla součástí Ruské SFSR. V červnu 1925 byla republika přejmenována na Kazašskou a její správní centrum bylo přemístěno do města Kyzylorda. V dubnu 1927 se pak hlavním městem stala Alma-Ata (dnešní Almaty). Jako všude jinde v Sovětském svazu bylo mnoho politických oponentů, kulaků a jiných režimu nepohodlných lidí popraveno či skončilo v kazašské stepi v pracovních táborech. Docházelo k násilné kolektivizaci, která na kazašské kočovníky, nezvyklé být upoutáni k půdě, dopadla obzvláště tíživě. Výsledkem byl mj. obří hladomor v letech 1931–1933, kdy v Kazachstánů zemřelo hlady 1,5 milionu lidí, z toho 1,3 milionu etnických Kazachů. Zemřelo tak v krátké době 38% kazašského etnika. Šlo o největší populační ztrátu jedné národnosti v celých dějinách Sovětského svazu. Někteří historici používají dokonce pojmu genocida a srovnávají událost s ukrajinským hladomorem, nebo vyhlazováním indiánského obyvatelstva v severní Americe. Navíc byly do Kazachstánu deportovány na rozkaz sovětského vůdce Josifa Stalina celé národy (Krymští Tataři, Povolžští Němci, Řekové). Etnické složení Kazachstánu je proto dnes velice pestré.