कज़ाख़ भाषा में 'अस्ताना' शब्द का अर्थ 'राजधानी' होता है लेकिन यह फ़ारसी के 'आस्ताने' () शब्द से आया है जिसका मतलब 'पूजनीय या शाही दहलीज़' होता है। यह आगे फ़ारसी की एक क्रिया शब्द 'इस्तदान' का रूप है जिसका अर्थ 'खड़ा होना' है और यहाँ सन्दर्भ 'इज़्ज़त से खड़ा होना' है। कज़ाख़स्तान की राजधानी बनने से पहले यहाँ एक संत की क़ब्र थी, जिस से इस बस्ती का पुराना नाम 'अक़ मोला' () था, यानि 'सफ़ेद मक़बरा'। जून २००८ में कज़ाख़ संसद ने शहर का नाम राष्ट्रपति नूरसुलतान नज़रबायेव के आदर में 'नूरसुलतान' रखने का प्रस्ताव रखा लेकिन राष्ट्रपति ने इस से इनकार करते हुए कहा कि शहर के नाम का फ़ैसला आने वाली पीढ़ियाँ करेंगी। कुछ समीक्षकों का मानना है कि राष्ट्रपति ने इस शहर के नाम के लिए 'अस्ताना' (यानि 'राजधानी') जैसा साधारण शब्द इसलिए चुना ताकि उनकी मृत्यु के पश्चात इसका नाम 'नूरसुलतान' रखने की सम्भावना बनी रहे।
स्वतंत्रता के बाद
नाम की उत्पत्ति
सोवियत ज़माने में
भूगोल और मौसम