История города Костанай весьма примечательна. Пройдет всего лишь два десятка лет со дня основания Кустаная, и к концу XIX в. он настолько разрастется, что современники станут называть его не иначе, как «Русским Чикаго», городом, «выросшим на американский образец».
Образование Кустанайского уезда, с которого, собственно, и начиналась история области, а в свою очередь и города, в плотную связано с административными мерами царизма по присоединению обширных земель Казахстана к Российской империи. 21 октября 1868 года правительством императора Александром II издается «Временное положение об управлении в Степных областях Оренбургского и Западно-Сибирского генерал-губернаторства». Этим документом Оренбургское генерал-губернаторство делилось на две области - Уральскую и Тургайскую. Процесс административного обустройства Казахстана развивался и в 60-х годах XIX века. Начало ему положило распоряжение Оренбургского генерал-губернаторства Н.А. Крыжановского от 27 ноября 1868 года о создании на территории Тургайской области Илецкого (Актюбинского), Иргизского, Тургайского и Николаевского (Кустанайского) уездов. Площадь Тургайской области составляла 418,138 кв. верст, больше половины из которых приходилось на Тургайский и Николаевский уезды (241, 338 кв. верст). Окончательно Николаевский уезд был оформлен в марте 1869 года. Его население состояло исключительно из коренных жителей и проживало в восьми волостях. Однако уезд не имел ни одного оседлого пункта, где бы можно было основать уездную администрацию, поэтому ее разместили за пределами не только уезда, но и Тургайской области в казачьей станице Николаевской.
Вскоре обнаружилось - пребывание уездной администрации вне пределов управляемой территории вносило в ее деятельность ряд неудобств, так как Николаевская станица находилась на расстоянии более 100 верст от почтового тракта, это затрудняло не только сношения областного начальства с уездным управлением, но и затягивало сбор и перечисление в кассу казначейства (находилась в Троицке) кибиточной подати. Генерал-губернатор Н.А.Крыжановский, понимая сложность положения, учел его и 3 октября 1869 года разрешил перевести Николаевское уездное управление в город Троицк.
Переселение состоялось, но и троицкий вариант никак не устранял все прошлые проблемы, поскольку и при подобном раскладе администрация оставалась удаленной от управляемой ею территории. Реалии настоятельно побуждали Оренбург к более энергичным шагам по созданию и строительству нового административного центра, способного более оперативно осуществлять как фискальные, так и полицейские акты, формировать условия для экономического и торгового развития края. В расчет принимался и наплыв крестьян-переселенцев, потребовавший непосредственного присутствия в уезде местной администрации.
При ближайшем выяснении местных условий оказалось, что изыскание в степи удобных пунктов потребует серьезного изучения местности и длительных затрат времени. Эти мотивы не остановили движения дела, и уже в октябре 1869 года было решено сосредоточить поиски места в районе реки Тобол.
К изысканиям были привлечены разные личности, среди которых особую активность проявляли начальник уезда А. Сипайлов, академик Вебель, полковник Генерального штаба, опытный картограф, астроном, геодезист, известный своими экспедициями по исследованию земного магнетизма в Оренбургском крае и в других районах Казахстана А.А. Тилло. Место нашли, им оказалось урочище Урдабай на Тоболе, и в конце концов правительством было дано положительное согласие на постройку здесь данного поселения.
Однако случилось то, чего никто не ожидал. Вновь назначенный на пост военного губернатора Тургайской области энергичный и предприимчивый А.П.Константинович предпринял ознакомительную поездку по вверенному ему краю.
В планы А.П.Константиновича входило обозрение выбранного пункта для города Урдабая. Генерала сопровождали областной врач действительный статский советник Неймарк и группа чиновников. Время посещения совпало с днями жаркими, лето на редкость выдалось засушливое, засуха истребила всходы трав и сделала невозможной заготовку запасов сена. Следствием небывалой жары явилось обмеление Тобола и образование в его старом русле болотистых мест и озер со стоячей водой. Губернатора и его свиту всюду преследовал неприятный гнилостный запах.
Неприятные впечатления разочаровали А.П.Константиновича, и он признал «местность на ур. Урдабай не соответствующей в гигиеническом отношении требуемым условиям для устройства на ней города» и счел необходимым «произвести дальнейшие изыскания для выбора другого более удобного пункта». Им стало урочище Кустанай, выгодно отличавшееся близостью проточной воды и отсутствием озер болотного характера. В декабре 1879 года генерал-губернатор Н.А.Крыжановский дал согласие на строительство поселения Кустанай. С этого времени Кустанай ведет свою историю как областной центр Кустанайского уезда и области.
Город оформлялся не стихийно, а согласно определенному плану. Места для построек переселенцы получали по жребию. Центральная часть города под индивидуальное строительство не отводилась, поскольку здесь планировалось возводить общегородские постройки: уездное управление, больницу, казармы, базарную площадь и прочее.
В 90-е годы окончательно завершается процесс превращения Кустаная в административный, экономический и культурный центр края. С 1 октября 1893 г. он получает официальный статус города с наименованием «Николаевск». Это название довольно распространенное в империи, создавало ряд неудобств прежде всего для почтового ведомства. Город на Тоболе часто путали с Николаевском - Херсонским, Николаевском - на Амуре, Николаевском в Самарской губернии. Вот почему 8 февраля 1895 года высочайшим повелением последнего императора России городу Новониколаевску было присвоено название Кустанай и уезду — Кустанайский.
В начале нового столетия темпы роста города сохраняются. Переселенческая волна вызвала появление и развитие тех сторон хозяйственной деятельности, которые обеспечивали растущие потребности скотоводов и хлеборобов вновь возникающих поселков ремесленными товарами, орудиями труда, а также отраслей производства, ориентирующихся на первичную отработку сельскохозяйственных продуктов. Вот почему в годы активного переселенческого движения город не только увеличивал число своих жителей, но и количество предприятий, их размеры и объемы, создавал элементы коммунальной деятельности, сосредотачивал в себе рычаги управления степным краем.
К началу XX века это был город с уже сложившейся инфраструктурой - школами, торговыми рядами, складами, магазинами. В 1911 году в Кустанае проживало свыше 25 тыс. человек - вдвое больше, чем в Акмолинске. Уже тогда он был многонациональным - бок о бок с казахами и русскими жили бухарцы, поляки, башкиры, татары и другие народы. Здесь сходились многие караванные пути, работали ремесленники, процветал торговый люд - местные ярмарки были знамениты на весь Урал. Богатели горожане, развивался город, росли дома купцов. Некоторые образцы архитектуры начала XX века сохранились до сих пор - бывший торговый дом купца Яушева, мечеть, здание кинотеатра «Фурор», в котором сегодня располагается театр русской драмы, ряд других историко-культурных объектов.
Особая страница в жизни Кустаная - Великая Отечественная война. В город были эвакуированы многие промышленные предприятия Советского Союза - швейная фабрика «Большевичка» из Херсона, из Симферополя прибыла часть оборудования кожевенного комбината, из Клина - завод штапельного и искусственного волокна. Именно эвакуированные заводы и фабрики заложили основу промышленной инфраструктуры в степном городе, дали толчок его экономическому развитию. Через несколько лет после войны здесь дислоцировалось уже 18 предприятий союзного, республиканского и местного значения. А с середины 50-х начинает развиваться и воздушное сообщение, строится сеть автомобильных дорог.
Огромное влияние на развитие города и области, а также на формирование демографической ситуации в регионе оказало освоение целинных и залежных земель 1954-1960 гг., так как одним из главных центров целинной эпопеи становится Кустанай и Кустанайская область. Площадь пашни в области в период с 1953 по 1961 годы увеличились почти в 4 раза с 1772 до 6386 тыс. га. И хотя во время освоения целинных и залежных земель возникли серьезные проблемы и трудности (эрозия почвы, частичный подрыв традиционного для этих районов животноводства и т.д.), был дан стремительный толчок для аграрного и индустриального развития Кустанайского региона.
В это время существенно изменялась демографическая ситуация в регионе. Население Кустанайской области в этот период резко увеличилось как за счет естественного прироста, который был намного выше средних показателей по всему государству, так и за счет механического движения, в связи с широким освоением целинных земель из других районов страны.
В период с 1954 по 1956 годы в Кустанайскую область приехали более 150 тыс. новоселов приблизительно 40 национальностей. Согласно переписным данным, население области в 1959 году уже насчитывало 710 690 человек, собственно же население Кустаная на 15 января 1959 года составило 86 832 человека. И далее численность кустанайцев продолжала стремительно расти. По промежуточным данным на 1 января 1961 года в области проживало уже 833 тыс. человек, а население Кустаная даже по приблизительным подсчетам, к этому времени находилось у 100-тысячной отметки.
Согласно Всесоюзной переписи населения в 1989 году в городе Кустанае наличного населения общего пола проживало - 224, 598 человек, а по данным на 1 января 1991 года уже 233, 9 тыс. человек. По состоянию на 1 декабря 2013 года численность населения Костанайской области по текущему учету составила 880 930 человек, а численность по городу Костанай на 1 ноября 2013 года составила 221 459 человек.
После длительного спада, связанного с развалом Советского Союза, Костанай переживает в буквальном смысле слова второе рождение. Экономическому буму способствует развитие среднего и малого бизнеса.
17 июня 1997 года Указом Президента Казахстана транскрипция названия города Кустанай на русском языке была изменена на город Костанай, а Кустанайской области - на Костанайскую область.
У города есть свой герб, который утвердили в год празднования 100-летия со дня основания города Костаная, его автором является Виктор Николаевич Тросиненко.
Герб города представляет собой изображение щита со скошенными углами в верхней части, вогнутыми боковыми сторонами и заостренной нижней частью. На двухцветном фоне (голубом и желтом) в центре щита находится плакетка в форме щита с прямыми боковыми сторонами. На плакетке изображена мельница с четырьмя лопастями - символ перерабатывающей промышленности, исторически связанный с образом города Костаная.
Символика города. Выше плакетки находится восходящее солнце. С обеих сторон плакетки - два беркута, поддерживающих в когтях ленту с указанием года основания города. Ниже ленты геральдическое изображение элементов производства легкой и химической промышленности (два типа шпулек с нитью).
Нижнюю часть щита обрамляет лента голубого цвета со свернутыми концами и с надписью на казахском и русском языках - Костанай.
Сегодня Костанайская область является крупнейшим аграрно-промышленным регионом, который по праву славится своей хлебной нивой, предприятиями машиностроения, добычей и переработкой богатейших запасов земных недр. Ныне город Костанай - это один из самых ухоженных и самобытных областных центров Казахстана. Благодатные перемены происходят в его архитектурном облике. Ведется новое строительство, реконструкция улиц, скверов, исторических зданий, социальных и спортивных объектов.