Наурзумский государственный природный заповедник организовали 30 июня 1931 года в степной зоне Северного Казахстана, и научная жизнь в заповеднике вместе с охранной деятельностью были довольно насыщенными, пока в 1951 году заповедник не закрыли.
Если первоначально границы заповедника охватывали 250 тыс. га земельных и водных угодий, на которых раскинулись участки целинных степей, осиново-березовые и сосновые леса, озёрные системы и многое другое, то в 1936 году у Наурзумского заповедника отняли его восточную часть. Правда, взамен подарили западную часть плато с типчаково-ковылковыми степями и небольшим лесным массивом Белькарагай.
Так площадь заповедника увеличилась до 320 тыс. га, и в этих же пределах оставалась до 1951 года. И только спустя 15 лет в 1966 году заповедные земли вновь обрели своих хранителей. Сегодня научные сотрудники заповедника занимаются разработкой систем по сохранению уникальных биокомплексов заповедника в естественном виде. Довольно примечательно строение заповедника: в его состав входят три участка (Наурзум (139 714 га), Терсек (12 947 га) и Сыпсын (38 720 га)), которые разделены территориально, т.е расстояние между ними колеблется в пределах от 9 до 14 км.
Следует учесть, что Наурзмусский заповедник занимает 191 381 га территории Наурзумского и Аулиекольского районов Костанайской области, что примерно 190 км к югу от Костаная. В 1976 году заповедник был расширен: к заповедному участку Терсек присоединили 2000 га ковылковых степей. Наурзумский заповедник на ряду с Коргалжынским в составе объекта "Сарыарка — Степи и озёра Северного Казахстана" включён в список Всемирного наследия ЮНЕСКО (2008 г).
Среди ландшафтов Наурзумского заповедника довольно многочисленны пресные и солёные озёра, окружённые заливными злаковыми лугами и галофитными сообществами. Не менее значителен и Наурзумский бор, расположившийся на крупнобугристых и грядово-бугристых эоловых песках. Степи в пределах Наурзумского заповедника представлены различными типами: кустарниково-разнотравно-красноковыльные, разнотравно-песчаноковыльные, типчаково-ковыльные, комплексные.
Природный объект Сыпсын, расположенный в пойме реки Наурзум-карасу, интересен своими мелколиственными колковыми лесами, небольшими заболоченными озёрами, сухими лугами, разнотравно-песчаноковыльными, разнотравно-разноковыльными степями и галофитными сообществами.
Другой участок Терсек открывает взору колковый сосновый бор в долине реки Дана-Бике. Также данная местность богата склоновыми вариантами зональных кустарниково-разнотравно-красноковыльные степей, типчаково-ковылковых степей, типчаково-ковыльных степей и галофитных сообществ в их разнообразии.
Не малое значение для всего заповедника имеет и степная речка Аккансай. Вообще Наурзумский заповедник с севера окружён рекой Тобол и с юга рекой Тургай. Однако самыми крупными реками являются Дана-Бике и Наурзум-карасу, их протяжённость 58 и 85 км соответственно. Русла этих рек имеют две особенности, во-первых, каждую весну образуют мелководные лиманы, разливаясь при половодье.
А во-вторых в нижнем течении их руслах постоянно образуют плёсы до 1 км длиной и до 20-25 м шириной. Также гидрографию региона составляют и системы озёр Сары-Моин, Жарколь и система Аксуат. Большинство озёр в заповеднике бессточные, имеют блюдцеобразную котловину, средние глубины - 2,5 - 3 м.
Почвенный покров Наурзумского заповедника характеризуется большим разнообразием, здесь встречаются тёмно-каштановые суглинистые и тяжело-суглинистые почвы в комплексе с солончаковатыми солонцами, тёмно-каштановые песчаные и супесчаные почвы, дерново-боровые почвы и даже лугово-каштановые и луговые почвы в комплексе с солончаками.
Климат в пределах Наурзумского заповедника резко континентальный, со средними температурами января минус 17-18°С и июля 24,2 °C. Осадков выпадает чрезвычайно мало (233 мм), в зимнее время года они вообще редки. Таким образом снежный покров или не высокий или вовсе отсутствует. При таком положении сильные морозы могут заморозить почвы на глубину 1 м и более.
Флора заповедника насчитывает порядка 687 видов высших растений, среди которых много краснокнижных,как то:берёза киргизская, наголоватка мугоджарская, тюльпан Шренка, росянка круглолистная, тонконог жёстколистый.