Дипломатические отношения между Российской Федерацией и Республикой Казахстан установлены 22 октября 1992 года. Двусторонние связи и сотрудничество регулируются обширной договорно-правовой базой (подписано более 300 договоров и соглашений). Базовые российско-казахстанские документы — Договор о дружбе, сотрудничестве и взаимной помощи (1992), Декларация о вечной дружбе и союзничестве, ориентированном в XXI столетие (1998), Протокол о внесении изменений в Договор о дружбе, сотрудничестве и взаимной помощи от 25 мая 1992 года (2012), Договор между Российской Федерацией и Республикой Казахстан о добрососедстве и союзничестве в XXI веке (2013).
Между двумя странами поддерживаются интенсивные политические контакты. Регулярно проводятся телефонные разговоры лидеров двух стран и по линии глав правительств. В 2016 году состоялось 15 встреч на высшем и высоком уровнях (шесть встреч провели президенты, пять — премьер-министры и четыре — главы внешнеполитических ведомств).
27 февраля 2017 года Владимир Путин посетил Казахстан с рабочим визитом. В ходе встречи на высшем уровне обсуждались актуальные вопросы двустороннего сотрудничества и ключевые темы международной повестки дня. Владимир Путин и Нурсултан Назарбаев отметили необходимость разработки дополнительных проектов в области совместной кооперации. Лидеры двух стран также подробно остановились на проблематике Евразийского экономического союза.
Кроме того, глава Российского государства поблагодарил президента Казахстана за организацию межсирийских переговоров в Астане.
14 апреля 2017 года Владимир Путин и Нурсултан Назарбаев приняли участие в заседании Высшего Евразийского экономического совета в Бишкеке (Киргизия) и неформальной встрече глав государств — членов Организации Договора о коллективной безопасности.
8-9 июня 2017 года Владимир Путин посетил Казахстан, где принял участие в заседании Совета глав государств — членов Шанхайской организации сотрудничества.
Главы правительств России и Казахстана в 2017 году встречались 7 марта "на полях" заседания Евразийского межправительственного совета в Бишкеке (Киргизия), 25-26 мая в рамках заседания Совета глав правительств СНГ и Евразийского межправсовета.
14 августа 2017 года Дмитрий Медведев посетил Казахстан для участия в заседании Евразийского межправительственного совета. Дмитрий Медведев также провел беседу с президентом Казахстана Нурсултаном Назарбаевым.
Главы МИД России и Казахстана провели переговоры в Москве 20 января 2017 года.
21 апреля 2017 года Сергей Лавров и Кайрат Абдрахманов участвовали в заседании Совета министров иностранных дел ШОС (СМИД ШОС) в Астане.
6 октября 2017 года Сергей Лавров посетил Казахстан с официальным визитом. Визит был приурочен к 25-летию со дня установления дипломатических отношений между Россией и Казахстаном.
С 2010 года Россия, Казахстан и Белоруссия объединились в Таможенный союз. С 1 января 2012 года действует Единое экономическое пространство, что придало дополнительный импульс более широким интеграционным процессам на постсоветском пространстве. 29 мая 2014 года в Астане подписан Договор о Евразийском экономическом союзе, который вступил в силу 1 января 2015 года.
Двусторонние связи с Казахстаном в экономической сфере развиваются на базе Программы экономического сотрудничества на 2012-2020 годы.
С 1997 года функционирует российско-казахстанская Межправительственная комиссия по сотрудничеству (МПК).
По данным Федеральной таможенной службы РФ, внешнеторговый оборот России и Казахстана по итогам 2016 года составил 13039,1 миллиона долларов, в том числе российский экспорт — 9426,9 миллиона долларов и импорт — 3612,2 миллиона долларов.
По итогам января-июля 2017 года, внешнеторговый оборот России и Казахстана составил 9547,4 миллиона долларов, в том числе российский экспорт — 6691,2 миллиона долларов и импорт — 2856,2 миллиона долларов.
Основу российского экспорта в Казахстан (более 30%) составляют машины, оборудование и транспортные средства; минеральные продукты; продукция химической промышленности; металлы и изделия из них; продовольственные товары и сельскохозяйственное сырье; древесина и целлюлозно-бумажные изделия; текстиль и обувь.
Импорт России из Казахстана состоит в основном из таких групп товаров как минеральные продукты; металлы и изделия из них; продукция химической промышленности; машины, оборудование и транспортные средства; продовольственные товары и сельскохозяйственное сырье; текстиль и обувь; драгоценные металлы и камни.
Ключевая область экономического взаимодействия — топливно-энергетический комплекс. Развивается сотрудничество в сферах электроэнергетики (энергосистемы России и Казахстана работают в параллельном режиме) и атомной энергетики (совместная разработка урановых месторождений в Казахстане), в нефтегазовой отрасли (транзит казахстанской нефти на экспорт через территорию России, закупка и маркетинг казахстанского природного газа для поставок на рынки третьих стран, реализация совместных проектов по освоению углеводородных ресурсов северного Каспия).
Россия и Казахстан сотрудничают в военной и военно-технической областях. Осуществляются поставки в Казахстан вооружения российского производства, оказывается содействие в ремонте и модернизации казахстанской военной техники. Россия арендует на территории Казахстана четыре военно-испытательных полигона (полигоны Эмба и Сары-Шаган, объекты и боевые поля 4 Государственного центрального полигона, 929 Государственного летно-испытательного центра).
Осуществляется сотрудничество в космической области. Россия арендует расположенный в Казахстане комплекс "Байконур", срок аренды которого продлен до 2050 года. На основе подписанных 2004 и в 2005 годах двусторонних межправительственных соглашений на космодроме "Байконур" создается казахстанский космический ракетный комплекс "Байтерек".
Россия и Казахстан взаимодействуют в рамках переговорного процесса прикаспийских государств по вопросам урегулирования правового статуса Каспийского моря.
Реализуется российско-казахстанское сотрудничество в области образования и культуры.
На территории Казахстана функционируют филиалы российских вузов: Казахстанский филиал МГУ им. М.В. Ломоносова, филиал МАИ "Восход" в городе Байконур, Усть-Каменогорский филиал Московского института экономики, статистики и информатики (МЭСИ) и Костанайский филиал Челябинского государственного университета.