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.
11 октября 2017 года Владимир Путин и Нурсултан Назарбаев приняли участие в заседании Совета глав государств СНГ и в заседании Высшего Евразийского экономического совета в городе Сочи.
12 октября 2017 года в Сочи состоялась двусторонняя встреча лидеров России и Казахстана. Путин и Назарбаев обсудили текущее состояние двустороннего сотрудничества и актуальные международные вопросы, в частности перспективы переговоров в Астане по урегулированию ситуации в Сирии.
9 ноября 2017 года в Челябинске перед началом XIV Форума межрегионального сотрудничества России и Казахстана состоялась встреча лидеров двух стран.
26 декабря 2017 года президенты приняли участие в неформальной встрече глав стран-участниц СНГ, которая прошла в загородной резиденции президента России Ново-Огарево. На следующей день состоялась их двусторонняя встреча.
13 мая 2018 года президенты провели неформальную встречу в Сочи. 14 мая 2018 года они приняли участие в расширенном заседании Высшего Евразийского экономического совета (ВЕЭС).
9-10 июня 2018 года лидеры двух стран приняли 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 Дмитрий Медведев посетил Казахстан для участия в заседании Евразийского межправительственного совета. Дмитрий Медведев также провел беседу с президентом Казахстана Нурсултаном Назарбаевым.
В 2017 году Дмитрий Медведев и премьер-министр Казахстана Бакытжан Сагинтаев приняли участие в заседании Евразийского межправсовета, состоявшемся 25 октября в Ереване (Армения), в заседании Совета глав правительств государств — участников СНГ 3 ноября в Ташкенте (Узбекистан), в заседании Совета глав правительств государств — членов ШОС 1 декабря в Сочи.
2 февраля 2018 года Дмитрий Медведев и Бакытжан Сагинтаев приняли участие в заседании Евразийского межправительственного совета в Алма-Ате (Казахстан).
1 июня 2018 года премьер-министры двух стран встретились в Душанбе (Таджикистан) на полях заседания Совета глав правительств СНГ.
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 (Казахстан).
6 октября 2017 года Сергей Лавров посетил Казахстан с официальным визитом, который был приурочен к 25-летию со дня установления дипломатических отношений между Россией и Казахстаном.
Главы внешнеполитических ведомств России и Казахстана встречались 5 декабря в Москве на заседании Совещания министров иностранных дел прикаспийских государств и 8 декабря в Вене (Австрия) на 24-й встрече Совета Министров иностранных дел государств — участников ОБСЕ.
18 января 2018 года в рамках пребывания в Нью-Йорке (США) для участия в заседаниях Совета Безопасности Организации Объединенных Наций на высоком уровне министр иностранных дел РФ Сергей Лавров провел встречу с министром иностранных дел Казахстана Кайратом Абдрахмановым. Главы внешнеполитических ведомств двух стран обсудили актуальные вопросы российско-казахстанских отношений, а также текущей повестки дня СБ ООН.
16 марта 2018 года в Астане (Казахстан) произошла встреча Сергея Лаврова с президентом Казахстана Нурсултаном Назарбаевым "на полях" встречи стран-гарантов Астанинского процесса.
24 апреля 2018 года главы внешнеполитических ведомств России и Казахстана встречались в Пекине (Китай) на заседании Совета министров иностранных дел государств-членов Шанхайской организации сотрудничества.
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 долгосрочного экономического сотрудничества до 2020 года.
С 1997 года функционирует российско-казахстанская Межправительственная комиссия по сотрудничеству (МПК).
По данным Федеральной таможенной службы РФ, внешнеторговый оборот России и Казахстана по итогам 2017 года составил 17 240,6 миллиона долларов, в том числе российский экспорт — 12 323,9 миллиона долларов и импорт — 4 916,7 миллиона долларов.
По итогам января-апреля 2018 года, внешнеторговый оборот России и Казахстана составил 5 858,7 миллиона долларов, в том числе российский экспорт — 4 142,2 миллиона долларов и импорт — 1 716,5 миллиона долларов.
Российская Федерация экспортирует в Казахстан машины, оборудование и транспортные средства (23,45% от всего объема экспорта России в Казахстан в 2017 году); минеральные продукты (17,44%); продукцию химической промышленности (17,05%); металлы и изделия из них (14,90%); продовольственные товары и сельскохозяйственное сырье (11,75%); древесину и целлюлозно-бумажные изделия (4,58%); текстиль и обувь (2,45%).
Импорт России из Казахстана состоит в основном из таких групп товаров, как минеральные продукты (37,66% от всего объема импорта России из Казахстана в 2017 году); металлы и изделия из них (35,02%); продукция химической промышленности (13,96%); машины, оборудование и транспортные средства (5,63%); продовольственные товары и сельскохозяйственное сырье (5,26%); текстиль и обувь (1,37%).
Через общую границу (почти 7600 километров) идет оживленный экономический обмен по линии субъектов России и областей Казахстана. На долю приграничной торговли приходится около 40% российско-казахстанского товарооборота, а на межрегиональную — порядка 70%.
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. Совершенствуется Единая региональная система ПВО России и Казахстана, за последние годы увеличилось количество совместных мероприятии боевой подготовки, более семисот военнослужащих Казахстана безвозмездно обучаются в лучших военных вузах России.
Россия арендует на территории Казахстана три военно-испытательных полигона (полигон 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.