Қазақстан 20 ғасырдың басында бірте-бірте капиталистік қатынастар аясына тартыла бастады. Алайда патриархаттық-феодалдық қатынастардың үстемдігі, патша өкіметінің езілген халықтарды әдейі мешеулік пен қараңғылықта ұстаған отаршылдық саясаты, шын мәнінде, қазақтарды әлеуметтік және ұлттық прогреске жеткізетін жолды жауып тастады. 20 ғасырдың басында қазақ балаларының басым көпшілігі әрі дегенде тек ауыл медресесінде ғана оқи алды, мұндағы оқу балаларға діни аяттарды жаттатумен ғана шектелді. Қазақ жерінде 1916 жылдары қарсаңында небары бірнеше орыс және орыс-қазақ мектебі ғана болды. Оларда 19370 қазақ баласы оқыды. Ресей Ғылым Академиясының, басқа ведомстволардың ғалымдары Батыс Қазақстанға ара-тұра келіп қайтқанына қарамастан Қазақстан тұтас алғанда 1917 жылы Қазан төңкерісіне дейін ғылыми тұрғыдан терең зерттелмей жатты, ал оның қойнауы табиғи шикізат қорларына бай болатын. 1920 жылы академик И.М. Губкиннің басшылығымен әрі тікелей қатысуымен Жайық-Ембі мұнайлы ауданын зерттеу ісі ұйымдастырылды. 1920 жыды сондай-ақ, Қарағанды көмір алабын, Екібастұз көмір алабын зерттеу, этнографиялық және археологиялық экспедициялардың барлау жұмыстары басталды. Түбірінен қайта жабдықтау көзделген негізгі 8 экономикалық ауданның қатарында Түркістан да болды. 1919 жылы Қырғыз (Қазақ) ревкомы штабының жанынан тарихи-статистикалық бөлім құрылып, ол 1920 жылы ғылыми комиссия (кейін ҚазАКСР Халық ағарту комиссариатының Академиялық орталығы болып қайта құрылды) ретінде Қырғыз (Қазақ) ревкомының ағарту бөлімі құрамына енді. 1920 жылы Ресей ҒА-ның Табиғи өндіргіш күштерді зерттеу жөніндегі тұрақты комиссиясы жанынан Қазақстанның жер қойнауын, өсімдіктері мен жануарларын, жалпы табиғатын, сондай-ақ, мәдениетін, тұрмысын, тілін, этникалық процестерді кешенді түрде зерттеу үшін бірқатар тұрақты және маусымдық экспедициялық отрядтар құрды.

Қазақстандағы алғашқы мемлекеттік ғылыми мекемелер, негізінен, ауыл шаруашылығымен байланысты болды. Олар: Өлкелік өсімдік қорғау станциясы (1924), Тыңайтқыш және агрономдық-топырақтану ғылыми-зерттеу институты (1926), 1925 жылы Санитариялық-бактериолдық институт ашылды. Алматы Бас геологиялық к-тінің және Түсті металдар институтының бөлімшелері жұмыс істей бастады. Одақтас және автономиялық республикалардың табиғи қорларын зерттеу жөнінде құрылған ерекше к-т 1920 жылдың басында-ақ Қазақстанды кешенді зерттеу жөнінде шаралар белгіледі. 1927 жылы республиканың табиғи ресурстарын кешенді түрде зерттеу жөнінде КСРО ҒА-ның қазақстандық экспедициясы құрылып, оны акад. А.Е. Ферсман басқарды. 1932 жылдың КСРО ҒА-ның қазақстандық экспедициясы отрядтарының негізінде дербес 8 экспедиция ұйымдастырылды. 1932 жылы қарсаңында республикада 10-нан астам ғылыми-зерттеу институты мен тәжірибе станциясы, жүздеген тірек пунктері, лабораториялар мен ауа райын зерттеу станциялары, бірсыпыра геологиялық барлау ұйымдары болды. ҚазАКСР Мемлекеттік жоспарлау комиссиясы жанындағы экономикалық зерттеу институты, ауыл шаруашылығын қайта құру, қой шаруашылығы, сойыстық мал шаруашылығы, топырақтану, құрылыс институттары сол кездегі ірі ғылыми мекемелердің қатарына жатады. Сол жылдары геологтар А.А. Гапеев пен Д.Н. Бурцев Қарағанды алабында жаңа көмір кен орындарын ашты. М.П. Русаков, Қ.И. Сәтбаев, Р.А. Борукаев Қоңыратта, Жезқазғанда және Бозшакөлде мыс кен орындарын барлады. Республика ғылымын дамытуда қол жеткен табыстардың нәтижесінде және ғылыми-зерттеу жұмыстарын ұйымдастыруды жақсарту және оларды үйлестіру мақсатында Кеңес үкіметінің және КСРО ҒА төралқасының шешімі бойынша 1932 жылы 8 наурызда КСРО ҒА-ның Қазақстандық базасы құрылды. Онда небары зоология және ботаника секторлары жұмыс істеді. 1935 жылы құрамында қазақ тілі мен әдебиеті, халық шығармашылығы секторлары бар Қазақ ұлттық мәдениеті ғылыми-зерттеу институты база қарамағына берілді, сол жылдары Алматыда Ботаника бағының негізі қаланды. Медицина ғылымы дамыды. 1933 жылы Мал шаруашылығы институты, 1935 жылы Егіншілік институты, Мал дәрігерлік және ауыл шаруашылығы экономикасы институттары құрылды. Ауыл шаруашылығы тәжірибе станцияларының тұтас жүйесі пайда болды. Мамандандырылған институттар – ауыл шаруашылығын механикаландыру және электрлендіру, су шаруашылығы, орман шаруашылығы, өсімдік қорғау, жеміс-жүзім шаруашылығы, астық шаруашылығы институттары ұйымдастырылды. 1940 жылы Бүкілодақтық ауыл шаруашылық ғылымдары академиясының (ВАСХНИЛ) Қазақ бөлімшесі құрылып, оған республиканың ауыл шаруашылығы саласындағы ғылыми-зерттеу мекемелеріне басшылық ету және олардың жұмысын үйлестіру міндеті жүктелді. Совет 1938 жылы КСРО ҒА-ның Қазақстандық базасы Қазақ бөлімшесі болып қайта құрылды. Бөлімше президиумын акад. А.Д. Архангельский басқарды. Бөлімше ұйымдастырылғаннан кейін ғылыми-зерттеу институттарының жүйесі жедел қарқынмен дами бастады.

939 жылы бөлімше жанынан топырақтану және география секторлары құрылды. Қарағандыда Ботаника бағының негізі қаланды.

1941 жылы Тіл, әдебиет және тарих институтының лингвистика бөлімі ұйымдастырылды.

1940 жылы Геологиялық ғылымдар институты ұйымдастырылды.

КСРО ҒА-ның Қазақ бөлімшесінде 2-дүниежүзүлік соғыс басталар алдында 100-ге жуық ғылыми қызметкер, олардың ішінде 3 ғылыми доктор, 14 ғылыми кандидат жұмыс істеді. Соғыс жылдары республикаға еліміздің көптеген ғылыми мекемелері мен жоғары оқу орындары көшіп келді. Есімі бүкіл әлемге әйгілі ғалымдар – И.П. Бардин, Л.С. Берг, В.И. Вернадский, Н.Ф. Гамалея (1859 – 1949), И.И. Мещанинов, Н.Д. Зелинский, Л.И. Мандельштам (1879 – 1944), Н.В. Цицин (1898 – 1980), С.Г. Струмилин (1877 – 1974), А.М. Панкратова, А.Е. Фаворский (1860 – 1945), С.Е. Малов, В.Г. Фесенков (1889 – 1972), Г.А. Тихов (1875 – 1960), Б.А. Воронцов-Вельяминов (1904 ж.т.), т.б. осында қызмет етті. Оралдың, Батыс Сібірдің және Қазақстанның ресурстарын Отан қорғау ісіне жұмылдыру жөніндегі КСРО ҒА-ның комиссиясы іске кірісті, оны академик В.Л. Комаров (1869 – 1945) басқарды. Ғалымдар қорғаныстық және халық шаруашылығы маңызы бар ұсыныстар жасап, оларды өндіріске енгізді, қара металдар, молибден, вольфрам, марганец кентастарының, т.б. шикізат ресурстарының мол қорын ашты. Адамдарға қан құю қызметі ұйымдастырылды, жұқпалы жараларды жедел емдеу әдістері кеңінен қолданылды.

1942 жылы Астрономия және физика, Химия-металлургия институттары құрылды.

1943 жылы топырақтану-ботаника, зоология және тропиктік аурулар институттары құрылды.

1942 – 45 жылдары КСРО ҒА Қазақ бөлімшесінің ғылыми мекемелері негізінде мамандандырылған химия, металлургия және кен байыту, отқа төзімді материалдар мен құрылыс материалдары, зоология инситуттары ұйымдастырылды.

1945 жылы Тарих, археология және этнография, Кен ісі, Топырақтану институттары, Математика және механика секторы жұмыс істей бастады ( Қазақстан Ұлттық ғылым академиясы). Қазақстан Республикасы мемлекеттік тәуелсіздігін алғаннан кейінгі жылдар ішінде (1991 – 2003) ғылыми-техникалық саланы ұйымдастыруды реформалау жобалары бойынша үлкен жұмыстар атқарылды, ғылым мен техника және елдің мемлекеттік ғылыми-техниклық саясатын мемлекеттік басқарудың негізі қаланды.

1991 жыл еліміздің ұлттық жетістігі есебіндегі отандық ғылым дамуының жаңа кезеңі басталғандығымен ерекшеленді. Қазақстанның құқықтық меншігіне 100-ден астам жалпы одақтық мемлекеттік ғылыми-техникалық мекемелер өткендіктен ғылымды мемлекттік қолдаудың маңыздылығы күрт өсті. Жаңа жағдайларға байланысты қысқа мерзім ішінде мемлекеттік ғылыми-техникалық саясатты айқындау қажеттілігі туындады, елдің ғылыми-техникалық күш-қуатын сақтап қалу мен одан әрі дамыту үшін ғылыми-техникалық саланы мемлекеттік басқарудың тиімді құрылымын қалыптастыру мәселесі туындады. Қазақстан Республикасы Жоғарғы Кеңесінің 1992 жылғы 15 қаңтардағы қаулысымен “Қазақстан Республикасының ғылым және ғылыми-техника саясаты туралы” Қазақстан Республикасының Заңы қабылданды. Осы жылы ҚР Президентінің “Экономикалық реформалар жағдайында Қазақстан Республикасы мемл. басқару органдарының іс-қимылдары мен ұйымдастыруын жетілдіру” туралы Жарлығымен Қазақстан Республикасының Ғылым және жаңа технология мин. құрылды. Министрлікке мынадай міндеттер жүктелінді: республиканың ғылыми-техника саласының дамуы жолында мемлекеттік саясат жүргізу; ғылыми және ғылыми-педагогикалық кадрлар даярлау жұмыстарын үйлестіру; ғылыми-технологиялық салада халықаралық ынтымақтастықты ұйымдастыру.