Η Νεολιθική Επανάσταση χαρακτηρίστηκε από την εμφάνιση της κτηνοτροφίας και της γεωργίας, δημιουργώντας τους πολιτισμούς Ατμπασάρ, Κελτεμινάρ, Μποτάι και Ουστ-Ναρίμ. Στον πολιτισμό Μποτάι (3600-3100 π.Χ.) αποδίδεται η πρώτη εξημέρωση αλόγων, και κεραμικά και γυαλιστερά πέτρινα εργαλεία εμφανίστηκαν επίσης κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Η τέταρτη και τρίτη χιλιετία γνώρισε την έναρξη της παραγωγής μετάλλων, την κατασκευή εργαλείων χαλκού και τη χρήση καλουπιών χύτευσης. Στη δεύτερη χιλιετία π.Χ., η εξόρυξη μεταλλεύματος αναπτύχθηκε στο κεντρικό Καζακστάν.