20世纪初，阿斯塔纳成为哈萨克斯坦的铁路枢纽，也为阿斯塔纳带来经济的影响。
斯大林时期，哈萨克斯坦有11个劳动营，其中最恶名昭彰的坐落于阿斯塔纳附近，是专门为斯大林政敌的配偶设立的。
1961年，这城市的名称改为切利诺格勒，阿斯塔纳成为垦荒运动的中心，目的是为了让阿斯塔纳成为苏联第二大的粮食生产地。在垦荒运动时有大量移民移入阿斯塔纳，而大多数的移民是俄罗斯族。
1991年，哈萨克斯坦独立后，这城市改称为阿克莫拉(白色坟墓之意）。
1995年，为了令北部俄罗斯族占多数的地区哈萨克化，哈萨克斯坦政府把阿克莫拉预备为新的首都。
1997年，哈萨克斯坦由阿拉木图迁都往阿克莫拉，并改称为现在的阿斯塔纳。哈萨克斯坦政府在阿拉木图还是首都时遇到了许多麻烦，例如阿拉木图在地震时遇到的风险，扩充土地时的不方便，再加上阿拉木图也离吉尔吉斯的边界太靠近了，哈萨克斯坦政府认为迁都似乎是个更好的决策。但当时迁都活动却不受到瞩目，对许多哈萨克人民来说，他们并不同意政府的看法，有人批评说阿斯塔纳在哈萨克斯坦草原上很孤立，往来交通不方便，而且在冬天时阿斯塔纳气候严峻。
2017年6月10日至9月10日，阿斯塔纳将举行世博会。已有75个国家和14个国际组织被确认参加阿斯塔纳世博会，预计最终阿斯塔纳世博会的国际参展方总数将超过100个。
