Многочисленные остатки древних племен продолжали существовать и в последующие века, и потомки их вошли в состав казахского и некоторых других народов Средней Азии. Помимо местных племен (в основном саков и усуней) большое влияние на этногенез казахов оказали в древности пришлые гуннские и другие этнические элементы. В период раннего средневековья, на заре феодальной эпохи, в VI — VIII вв. н. э. важную роль в процессе этногенеза казахского народа сыграл Тюркский каганат, власть которого распространялась на юго-восточные и южные области территории Казахстана — Семиречье и бассейн Сыр-Дарьи. В Семиречье, в г. Суябе на р. Чу, находился центр Западно-Тюркского каганата. В этот период на территории современного Казахстана расселились большие группы пришедших с востока тюркоязычных племен: тюргеши, теле, карлуки, чигили, ягма и др. Тесные взаимоотношения их с местным населением сопровождались тюркизацией последнего, этническим сближением и частичным слиянием местных племен с пришельцами.
На смену Тюркскому каганату пришли Тюргешский (40-е годы VIIIb.), а затем Карлукский (766—940 гг.) каганаты, включавшие в себя в основном те же племена, что и предшествующие государства. В период существования Западно-Тюркского, Тюргешского и Карлукского каганатов наблюдалось развитие оседлости и земледелия, рост городов и усиление торговли.
В IX — X вв. территория Центрального Казахстана и область нижней Сыр-Дарьи входили в состав союза тюркоязычных племен, известных под названием огузов. Резиденцией правителя огузов, носившего титул ябгу,
был г. Янгикент в дельте Сыр-Дарьи. Западными соседями огузов были печенеги, жившие между низовьями Волги и Урала (Яика). Огузы в дальнейшем участвовали преимущественно в этногенезе туркмен, а печенеги— каракалпаков, однако обе эти группы племен оказали известное влияние и на этногенез казахского народа.
На севере и северо-востоке территории Казахстана жили степные кочевые скотоводческие племена кимаки и кыпчаки; в XI в. кыпчаки (называемые в русских летописях половцами), заняли обширные пространства казахстанских и южнорусских степей. В этот период они играли большую политическую роль. В XII в. их господство распространилось до Днепра. Кыпчакские племена в наибольшей степени участвовали в этногенезе казахов, но частично вошли также в состав узбеков, каракалпаков, башкир, киргизов и других тюркских народностей. Часть кыпча-ков, живших по соседству с Русью и другими земледельческими областями, постепенно переходила к оседлости и земледелию.
В конце X в. на территории Кашгара и Семиречья возникло сильное государство, возглавлявшееся тюркской династией Караханидов. Вскоре это государство расширилось, караханидские ханы присоединили к своим владениям Среднеазиатское междуречье, завоевав ослабевшее государство Заманидов. Это был важный период в этнической истории Средней Азии и Казахстана; в рамках феодального государства Караханидов шел интенсивный процесс экономического, культурного, этнического и языкового взаимовлияния племен и народностей Семиречья, Восточного Туркестана и Среднеазиатского междуречья.
В XII в. власть Караханидов пала, в Семиречье и на территорию Южного Казахстана вторглись переселившиеся с Дальнего Востока кидани, или кара-китаи, народность тунгусо-маньчжурского происхождения, принявшая участие в этногенезе казахов и других народов Средней Азии. Очевидно, значительная часть племен кара-китаев  местное произношение кытай, ктай была ассимилирована местным тюркским населением.
Консолидация в XI—XII вв. средневековых степных тюркских племен, тесно связанных в экономическом и культурном развитии с земледельческими оазисами, расположенными на территории Казахстана, была важнейшим этапом сложения казахской народности.
Завершение этногенеза казахов было надолго задержано нашествием монголов, вызвавшим новые значительные перемещения населения казахстанских степей и нарушившим экономическую жизнь страны.
Еще до провозглашения себя великим ханом и принятия титула Чингис-хана Темучин разбил улусы меркитов, кереитов и найманов, остатки которых перекочевали и на территорию Казахстана.