С середины XV и до начала ХVIII века Казахское ханство было единым политическим образованием. Оно пережило становление, периоды меньшей и большей стабильности. Территория ханства неоднократно меняла свои очертания в пределах расселения казахского этноса. В XVIII веке в жузах стали избирать своих ханов.

В 50-70-х годах XV века ханами-соправителями Казахского ханства были Жанибек и Керей. После них, по одним источникам - с середины 1470-х годов, по другим - с 1480 года (Керей-хан правил до 1473-1474 гг.) верховным ханом стал старший сын Керея Бурундук. В годы становления Казахского ханства, а также в последующие десятилетия его правители вели постоянную борьбу с переменным успехом за сырдарьинские оазисы и города с Шайбанидами.

Наибольшего могущества Казахское ханство достигло в первой четверти XVI века при хане Касыме, который еще при Бурундуке стал фактически правителем и положил начало правления потомков Жанибека. Касым официально стал править в 1511 году, после того как потерявший авторитет Бурундук-хан с кучкой своих приближенных удалился в Мавераннахр. Он подался к одной из своих дочерей в Самарканд, где и дожил свой век.

Касым-хан (1511-1521), воспользовавшись разгромом и гибелью Шайбани под Мервом в битве с шахом Ирана Исмаилом, укрепил свою власть в Южном Казахстане. В 1513 году он взял под контроль самый южный присырдарьинский город Сайрам и предпринял поход на Ташкент. Касым-хан поддерживал дружеские отношения с ханом Моголистана чагатаидом Султан Саидом, который весной 1514 года покинул Семиречье и вторгся в Кашгарию. В Восточном Туркестане он основал новое государство с центром в Яркенде. Это укрепило власть казахского хана в Семиречье. На западе под его правление откочевали группы родов из переживавшей кризис Ногайской Орды. Таким образом, границы ханства на юге вышли на правобережье Сырдарьи, на юго-востоке включали значительную часть Семиречья, на севере и северо-востоке охватывали обширные степные просторы и доходили до гор Улутау, озера Балхаш и до отрогов Каркаралинских гор, а на западе - до реки Яик.

Постепенно Казахское ханство налаживало и международные отношения. Одним из первых в дипломатические связи с ним вступило Московское государство при великом князе Василии III (1505-1533). В те годы казахи, как самостоятельная этническая общность, уже были известны в Западной Европе. Записи о казахах оставил австрийский дипломат Сигизмунд Герберштейн, посетивший Москву в 1517 и 1526 годах. Согласно сведениям историка Мухаммеда Хайдара Дулати, число подданных хана Касыма определялось миллионом человек. Он вошел в историю как «собиратель казахских земель». По отзывам его современников Ибн Рузбихана, Бабура, Мирзы Хайдара, Касым-хан отличался личной отвагой и способностью вести за собой других, он был наделен военным талантом и считался человеком с высокими моральными качествами, достойными подражания. При Касыме ханская власть была, как никогда, прочна, и ни один из казахских ханов не сумел объединить под своею властью такое число людей. Народное предание связывает с именем Касым-хана создание узаконений, известных как «Қасым ханның қасқа жолы» («Чистая дорога хана Касыма»).

После смерти Касыма в 1522 году ханом стал его сын Мамаш, погибший в скором времени в сражении. В 1523 году ханом был провозглашен внук Жанибека, сын Адик-султана Тахир (1523-1533). Он не пользовался большим влиянием, отличался жестокостью, при нем в государстве начались смуты, бедствия и поражения во внешней политике. Тахир неудачно воевал с мангытами, в 1523 году откочевал в Моголистан, заключил союз с ханом Султан Саидом, но в 1524 году между ними произошел разрыв, так как он склонил на свою сторону часть кыргызов, которые были подданными Саид-хана. Тахир-хан откочевал на запад Моголистана, где война с Шайбанидами привела к потере части основных владений казахов. Последние дни своей жизни Тахир-хан провел среди кыргызов в бедственном положении. После его смерти ханом стал его брат Буйдаш. В то время упоминаются и другие ханы, например Ахмад-хан, Тугум-хан. Буйдаш-хан был связан с кыргызами, правил казахско-кыргызским объединением и действовал на территории Семиречья. Он погиб во время похода на Мавераннахр в 1559 году.

Как уже отмечалось, в З0-е годы упоминается имя Тугум-хана, сына Жанибека, который в 1537 году вместе с 37 султанами, со всем своим родом пал в сражении с могольским ханом в местности Чагат. На ханском престоле его сменил сын Касыма Хакк-Назар (1538-1580), имя которого овеяно славой не только в народных преданиях казахов трех жузов, но и у башкир и ногаев. Ему удалось отстоять земли на востоке и юге Семиречья в борьбе с ойратами и могольскими правителями, а также установить союзнические отношения с узбекским ханом Абдаллахом, оказавшись под его патронажем.

После гибели Хакк-Назара ханом был провозглашен внук Жанибека, сын Жадика Шигай (1580-1582), которого затем сменил его сын Таваккул, правивший до 1598 года. Известно, что в 1594 году он направил в Москву посольство во главе с Кул-Мухаммадом. В 1598 году Таваккул, воспользовавшись смертью Абдаллах-хана, овладел Сайрамом, Ташкентом, Туркестаном, Самаркандом и двинулся к Бухаре, но в одном из сражений был ранен и скончался в том же 1598 году.

Ханом стал сын Шигая Есим (Ишим) (1598-1628). С именем Есим-хана казахское народное предание связывает создание Уложения, известного как «Есiм ханның ескi жолы» («Древняя дорога хана Есима»). Столица его государства находилась в Туркестане. После Есима ханом стал его сын Жангир, который погиб в 1652 году в одном из сражений с ойратами. В период ханства Жангира значительно возросла опасность захвата земель Казахстана ойратами, теснимыми Цинской империей.

После Жангира правил Батыр-хан, сведений о котором не сохранилось. После Батыр-хана на престол взошел сын Жангира Тауке (1652-1715), полное имя его Таваккул-Мухаммад-Батыр-хан. При нем произошло укрепление Казахского ханства, ослабление натиска джунгар. Неслучайно у казахского народа применительно ко времени Тауке-хана появилось выражение «Қой үстінде бозторғай жұмыртқалаған» («На спине овцы жаворонки клали яйца»), что означало благополучие, спокойствие, безопасность в ханстве. В то же время был составлен свод норм обычного права «Жеті Жарғы».