В начале этого времени на территорию Казахстана с запада проникают представители так называемой ямной культурно-исторической общности. Продвижение их было, по-видимому, в историческом смысле очень быстрым, о чем свидетельствуют единицы обнаруженных к настоящему времени памятников в Казахстане.  Хозяйство ямников было по преимуществу пастушеским, они изготовляли четырехколесные деревянные повозки, пользовались медными орудиями. Позднее, потомки ямников создали афанасьевскую культуру, в ареал которой, кроме Южной Сибири, вошел и Восточный Казахстан.

Уникальными, самыми восточными «ямными» памятниками, являются курган №2 могильника Карагаш (200 км к ЮВ от г. Караганды) и погребение, обнаруженное в могильнике Григорьевка-2 (35 км к С от г. Павлодар). 

Алакульская культура датируется XV–XIII вв. до н.э. Территориально она распространилась по всему Казахстану, за исключением его восточных областей. Материальная культура алакульцев выросла на базе культуры петровских племен, что проявилось в керамике, вещевом инвентаре, архитектуре, погребальном обряде. Наиболее известные поселения — Алексеевское, Перелески II, Явленка I, Петровка I (Северный Казахстан), Атасу I (Центральный Казахстан). Могильные ямы в некрополях Северного Казахстана (могильники Перелески, Алексеевский, Конезавод, Амангельды I и др.) находятся под курганными насыпями из земли, с каменными кольцами по основанию. В Центральном Казахстане (могильники Майтан, Копа, Нуркен Бозинген и др.) курганные насыпи встречаются единично — фиксируются ограды в виде колец из поставленных на ребро плит, вкопанных в канавки. Умершего, помещали в ящик из каменных плит, преимущественно на левый или правый бок, в скорченном положении с кистями рук перед лицом. Такая поза погребенного придавала сходство с позой младенца в утробе матери, в данном случае утробе матери-земли. Перед некоторыми могилами, в которых погребали представителей привилегированной группы воинов-колесничих, помещали пару коней в позе галопа, что символизировало колесничную запряжку. В одной из могил раннеалакульского могильника Ащису (Карагандинская область) был найден уникальный для территории степной Евразии медный сосуд, свидетельствующий о чрезвычайно высоком уровне металлообработки алакульцев.

Алакульская культура, основой для которой была материальная культура петровцев, знаменует собой время стабильного развития андроновского общества. Получает дальнейшее развитие скотоводческо-земледельческая направленность хозяйства, развиваются бронзолитейное производство, ткачество, гончарство и другие домашние промыслы. 

 В Костанайской области находится поселение Камысты (Первомайское), подобное по своей архитектуре Аркаиму. Синташтинскими могильниками являются Танаберген II и Жаман-Каргала I в Актобинской области.

Однако в целом данный период характеризуют памятники андроновской культурно-исторической общности (XVIII–XIIIвв. до н.э.), простиравшейся с запада на восток от Урала до Енисея и с севера на юг от тайги до гор Памира, Тянь-Шаня и Алтая. Территория Казахстана была основной зоной  обитания андроновских племен, о чем свидетельствуют материалы многочисленных и ярких памятников, в том числе поселения, имеющие значительную площадь и могильники с большим количеством погребальных сооружений.

Ведущая роль племен казахстанского региона, особенно района Центрального Казахстана, была обусловлена богатейшими залежами медной руды и крупномасштабным металлургическим производством.

В андроновскую общность входил три археологические культуры: петровская, алакульская и федоровская. 

Петровская культура (XVIII-XVI вв. до н.э.). В Северном Казахстане известны ее поселения — Петровка II (давшее название всей культуре), Амангельды I, Кеноткель V, Семиозерное II, Новоникольское I, Боголюбово I. Характерной чертой петровских поселений является наличие оборонительных рвов. Петровские погребальные памятники представлены обособленными детскими кладбищами, подкурганными захоронениями взрослых мужчин-воинов (изредка женщин). В курганах могильников Кенес, Улубай, Берлик, Новоникольское (Северный Казахстан), позднепетровского могильника Сатан (Центральный Казахстан)были найдены остатки двухколесных боевых повозок или колесниц (в заполнении могил фиксируются отпечатки колес со спицами).

Кости домашних животных, развитие домашних промыслов, таких как гончарство, ткачество, косторезное дело, изготовление украшений, оружия и орудий труда из бронзы, изготовление колесниц — всё это свидетельство утверждения производящей экономики. Сложилось комплексное скотоводческо-земледельческое хозяйство, основу которого составляло пастушеское скотоводство.

Существовала одновременно (XV–XIII вв. до н.э.) и совместно с алакульской. Территория ее распространения помимо Казахстана захватывала Южный Урал и Западную Сибирь, причем в каждом регионе памятники отличаются определенным своеобразием.

Центральноказахстанский вариант федоровской культуры был назван в свое время нуринским. Федоровские сосуды в отличие от алакульских имеют плавный профиль и более сложный геометрический орнамент.

В степной части Центрального Казахстана известно не более полутора десятка памятников, в том числе поселения Усть-Кенетай, Икпень I, Майоровка, Энтузиаст II; могильники Бугулы I, Балыкты, Акимбек, Алпымса, Шоиндыколь. Отмечены две тенденции в развитии домостроения: возведение небольших каркасных наземных построек и строительство крупных прямоугольных сооружений полуземляночного типа.

На могильниках обнаружены захоронения в курганах и оградах из плит, положенных плашмя или вкопанных вертикально. Наиболее характерными чертами погребального обряда являются кремация и сооружение цисты — возведение по периметру могилы  стенок из плашмя положенных каменных плиток. Погребения всегда сопровождают 1 или 2 сосуда, вещевой инвентарь клали не во все могилы. Малочисленность погребального инвентаря федоровцев объясняется факторами, вероятнее всего, отражающими специфику погребального ритуала.

О развитой социальной структуре федоровцев свидетельствует ряд погребальных памятников, обладающих значительными размерами и сложной конструкцией (могильник Аксу-Аюлы–2 в Карагандинской области). Несомненно, что строительный опыт федоровских мастеров лег в основу архитектуры следующей эпохи.