Наурзумський державний природний заповідник () був відкритий Постановою Ради Народних Комісарів РРФСР № 826 від 30 червня 1931 року. У 1951 заповідник був закритий, але знову відновлений в 1966 році.
Метою функціонування заповідника є збереження в природному стані типових, рідкісних та унікальних природних комплексів, тваринного та рослинного світу степової зони Північного Казахстану, їх моніторинг та вивчення.
Зонування Територія Наурзумського заповідника складається з трьох ділянок, що розташовані на відстані від 9 до 14 км одна від одної:
Наурзум включає системи прісних і солоних озер з оточуючими їх заливними злаковими луками і галофітними спільнотами, а також унікальний Наурзумський бір, який розташований на великобугристих і грядово-бугристих еолових пісках, степову річку Аккансай, різноманітні типи степів (різнотравно-піщаноковильні, чагарниково-різнотравно-червоноковильні, типчаково-ковилові, комплексні), схили східного борту улоговини з колковими березняками та осинниками та ділянки плато. Сипсин являє дрібнолисті колкові ліси, сухі луки, різнотравно-піщаноковильні, різнотравно-піщаноковильно-червоноковильні степи, невеликі заболочені озера та галофітні спільноти в заплаві річки Наурзум-карасу. Терсек включає однойменний колковий сосновий бір, схилові варіанти зональних типчаково-ковилкових степів, чагарниково-різнотравно-червоноковильні, типчаково-ковилові степи та галофітні спільноти та їх комплекси в долині річки Дана-Біке.
Загальна площа становить 191 381 га у складі трьох ділянок — Наурзум (139 714 га), Терсек (12 947 га) та Сипсин (38 720 га), об'єднаних та оточених охоронною зоною загальною площею 116 726,5 га. Заповідник розташований на території Наурзумського та Аулієкольського районів Костанайської області, за 190 км на південь від Костаная.
Історія У рамках планів першої п'ятирічки було необхідно організувати великий степовий заповідник в азіатській частині СРСР. Фахівцем із рослинного покриву, професором І. І. Спригіним було запропоновано район Наурзума. 1929 року наукова експедиція підтвердила правильність вибору території, а 1930 року група вчених під керівництвом професора Ф. Ф. Шиллінгера визначила ділянки для організації ними Наурзумського заповідника.
30 червня 1931 року згідно з Постановою Ради Народних Комісарів РРФСР № 826 були офіційно затверджені кордони Нарузумського, а також Печоро-Ілицького та Кавказького заповідників, згідно з якими заповідник спочатку включав великі ділянки цілинних степів, озерні системи, осиново-березові та соснові ліси на площі 250 тис. га. У 1936 році у заповідника були вилучені східні ділянки замість великої західної ділянки на плато з типчаково-ковилковими степами та невеликим лісовим масивом Белькарагай. У цих межах площа заповідника збільшилася до 320 тис. га, він складався з двох великих ділянок і в такому вигляді проіснував до реорганізації заповідної системи в 1951 році.
1951 року Наурзумський заповідник було ліквідовано, а на його базі організували Наурзумський лісгосп. У 1959 році на пропозицію наукових організацій була прийнята постанова Ради Міністрів Казахської РСР «Про відновлення Наурзумського державного заповідника», але відновлена вона була лише у 1966 році у вигляді чотирьох ділянок площею 85 000 га, куди увійшли лісові масиви та Наурзумська система озер.
У 1976 році до заповідної ділянки Терсек було приєднано 2000 га ковилкових степів із сурчіною колонією. У 1999-2004 роках було здійснено новий етап розширення та облаштування кордонів заповідника. Згідно з постановою Уряду Республіки Казахстан від 26 січня 2004 № 79 його територія збільшилася на 103 687 га.
У 2008 році Наурзумський та Коргалжинський заповідники у складі об'єкту «Саріарка — Степу та озера Північного Казахстану» були включені до списку Світової спадщини ЮНЕСКО.
Рельєф Район Наурзума характеризується рівнинним столово-ступінчастим рельєфом, що складається з кількох геоморфологічних рівнів від поверхні плато з відмітками 250—320 м до плоских рівнин широкого (30-50 км) днища Тургайської улоговини, з максимальними відмітками 120—125 м над рівнем моря. Денудаційно-акумулятивні супіщані рівнини плато в голоцені зазнали інтенсивних ерозійних процесів, винесений матеріал сформував у центральній частині Тургайської улоговини масиви дюнно-бугристих еолових пісків, що розділяють систему озер Сари-Моїн, Жарколь і систему Аксуат. Ложа озер вироблені у верхньоплейстоценових полігенетичних відкладах, що виконують наскрізну улоговину.
Геологія У геоструктурному плані Північно-Тургайської провінції відповідає Тургайський епігерцинський прогин. Позначки покрівлі палеозою коливаються від 100 до 120—150 м і більше, а потужність осадового чохла в середньому не перевищує перші сотні метрів, поступово наростаючи від західних і східних бортів прогину до його осьової зони. Різко збільшується осадова товща в похованих грабенах фундаменту, подібних, наприклад, до Наурзумського, де розрізи мезокайнозою сягають потужності 500—700 м і більше. Платформенний чохол Тургайського прогину складений континентальними та морськими опадами від тріасу до неогену та плейстоцену включно. Особливо важливим маркуючим горизонтом, що фіксується по всій території прогину, є відкладення останньої морської трансгресії палеогену — солоносні горизонти чеганської почту (верхній еоцен — нижній олігоцен). Вище за них залягають виключно континентальні шари, представлені піщано-глинистими опадами олігоцену і міоцену, які беруть участь у складанні столово-ступінчастого рельєфу плато. Четвертинні відкладення на міжріччі малопотужні, рідко перевищують 5 — 7 м. Тільки в Тургайській улоговині їх потужність зростає до кількох десятків метрів.
Ґрунти Територія заповідника належить до Казахстанської сухостепової провінції темно-каштанових та каштанових ґрунтів. Однак для неї характерна значна різноманітність ґрунтового покриву, що виражається у відмінності ґрунтів за механічним складом, ступенем зволоження та засоленості. На плоских вододілах, що оточують Тургайську улоговину, сформувалися темно-каштанові суглинисті та тяжко-суглинисті ґрунти з широким поширенням солонцевих ґрунтів у комплексі із солончакуватими солонцями. На більшій частині сучасної території заповідника, що відноситься до геоморфологічного рівня денудаційно-акумулятивних супіщаних рівнин, представлені темно-каштанові піщані та супіщані ґрунти. Під лісовою рослинністю в Наурзумському борі розвинені дерново-борові ґрунти. У Тургайській улоговині навколо озер системи Саримоїн та Аксуат переважають лугово-каштанові та лугові ґрунти в комплексі із солончаками.
Клімат Клімат різко континентальний, що характеризується високими амплітудами зимових та літніх температур. Середня температура січня мінус 17-18°С, абсолютний мінімум мінус 45,7 °C, середня температура липня 24,2 °C, абсолютний максимум 41,6 °C. Середня річна температура повітря становить 2,4 °C, середній річний безморозний період у районі Наурзуму — 131 день (мінімальна тривалість 103 дні, максимальна — 154 дні). Зимові місяці відрізняються малою хмарністю, вихолоджуванням приземного шару повітря та сильними морозами. Атмосферні опади зимового періоду вкрай убогі. Стійкий сніговий покрив встановлюється наприкінці листопада та руйнується наприкінці березня. Днів з хуртовиною на широті Наурзума в середньому 19. Через сильні морози та невисокий сніговий покрив промерзання ґрунту йде на глибину понад 1 м. Повне відтавання ґрунту зазвичай відбувається в останній декаді квітня. У теплу пору року антициклональний режим слабшає. За Урал проникають повітряні маси з Атлантики та циклони з півночі. Водночас безпосередньому впливу вологих повітряних мас атлантичного походження перешкоджають гори Уралу, і нерідко відбувається приплив континентального тропічного повітря з півдня — із Середньої Азії, що супроводжується встановленням особливо спекотної та сухої погоди, а також адвекцією теплих повітряних мас із Турану. Тривалість сонячного сяйва в степах Азії становить 2000—2400 годин на рік. Для регіону характерні різкі коливання кількості опадів за сезонами та роками. Середньорічна сума опадів становить 233 мм, їх 30-40 % припадає на літні місяці. Середньорічна відносна вологість повітря 70 %, але 38-90 днів, а іноді і понад 100 днів, вона знижується до 30 % і менше.
Гідрографія Наурзумський заповідник розташовується на широтному вододілі між басейнами річок Тобол на півночі та Тургай на півдні. Річкова мережа представлена тут лише тимчасовими водотоками, що мають сезонний — весняний стік і переважно широтний напрямок — зі схилів плато в Тургайську улоговину. Найбільші річки східного напрямку: Дана-Біке та Наурзум-карасу, протяжністю 58 і 85 км, мають виражені басейни та вироблені у верхній течії долини. Під час весняної повені русла цих річок наповнюються водою, яка, досягаючи озер, широко розливається в передгирловій частині, утворюючи мілководні лимани. У нижній течії в їх руслах зберігаються постійні плісняви до 1 км завдовжки і до 20-25 м завширшки. Ще одна річка-водоток Улькен-Караелга тече з південного заходу. У середній і нижній течії всі вони характеризуються слабким ухилом і порівняно невеликим врізом русел, а поблизу озерних улоговин повністю викладаються у великих обширних депресіях.
Більш круті схили східного плато дреновані значно сильніше. Через кожні 10-12 км їх прорізають короткі в 10-15 км саї річок Моїн, Аккансай, Куркуутал та інших. У верхів'ях і при виході в улоговину вони є врізаними руслами з ланцюжком бочагів або невеликих пліс. Передгирлові ділянки, поблизу озерних улоговин, врізані дуже слабо, іноді позначені лише смугою чагарників або зовсім викладаються, і під час паводку вода широким фронтом розливається по знижених ділянках степу, так званих бидаякам.
У Тургайській улоговині розкидано велику кількість озер, що мають характер плоских блюдцеподібних улоговин із глибинами, що рідко перевищують 2,5 — 3 м. Усі вони безстічні, сміттєво-дефляційного походження з материково-озерним режимом. Найбільші озера заповідника — система прісних озер Аксуат та прісних та солоних озер системи Саримоїн — у роки наповнення досягають площі дзеркала 220 км² та 126 км² відповідно. Як і більшість безстічних озер аридних та субаридних регіонів вони мають багаторічні цикли обводнення, які дотримуються кліматичних циклів зволоженості. Періоди високого та середнього наповнення змінюються зниженням рівня води, іноді до повного обсихання водойм, і через деякий час новим наповненням. Такий природний механізм зупиняє і повертає назад процеси засолення озерних улоговин, замулювання або заростання твердою надводною рослинністю.
Основними джерелами водопостачання території є атмосферні опади та ґрунтові води.
Флора