Родился 9 декабря 1956 года в селе Новобогат Гурьевской области. Казах.
Отец – Тасмагамбетов Нургали (1926–1997). Мать – Коканова Дильда Матаевна (1930 г. р.), пенсионерка.
Окончил естественно-географический факультет Уральского педагогического института им. А.С. Пушкина (1979), учитель географии, биологии.
Кандидат философских наук. Тема кандидатской диссертации: «Мировоззренческие аспекты экологической проблематики» (1990). Доктор политических наук. Тема докторской диссертации: «Социальная политика в транзитных политических системах» (1997).
Автор ряда научных трудов и статей по проблемам социально-экономического развития и политологии – «Реформа образования – стратегический курс обновления казахстанского общества» (1995, 1997); «Казахстан: эволюция государства и общества» (1996); «Социально-политическое обновление Казахстана: тенденции и приоритеты» (1996); «Здоровье и здравоохранение Казахстана: тенденции и приоритеты» (1996); «Здоровье и здравоохранение Казахстана: 1965-1995 годы» (1996); «Введение в медицинскую экономику» (1996); «Политическая трансформация и проблема транзитности общества» (1997); «Политика социального иждивенчества и кризис государственного»; «Сущность и типология социальной политики» (1997); «Итоги реформирования социальной сферы в 1996 году и основные приоритеты и задачи Министерства образования и культуры Республики Казахстан в 1997 году» (1997); «Взаимосвязь политического и социального аспектов трансформации общества» (1997); «Стратегия развития социальной сферы при ограниченных ресурсах» (1997); «Казахстанская политологическая энциклопедия» (1998); «Финансовые проблемы развития в Атырауской области» (1999). Автор иллюстрированного альбома «Изделия мастеров-зергеров Центральной Азии» (1997). Руководитель авторского коллектива Толкового словаря Конституции Республики Казахстан (1996). Главный редактор и член авторского коллектива сборника «Первые лица государства: политические портреты с точки зрения истории и современности» (1998).
Член КПСС (1981–1991).
С 1973 года – тренер детско-юношеской спортивной школы с. Махамбет Гурьевской области. С 1974 года – студент Уральского педагогического института им. А.С. Пушкина. С 1979 года – учитель географии и биологии Махамбетской средней школы Гурьевской области. С 1979 года – заведующий организационным отделом Махамбетского райкома ЛКСМ Казахстана, заведующий кабинетом комсомольской работы, заведующий отделом комсомольских организаций Гурьевского обкома ЛКСМ Казахстана. С 1983 года – первый секретарь Гурьевского горкома ЛКСМ Казахстана. С 1985 года – заведующий орготделом Гурьевского горкома Компартии Казахстана. С 1986 года – первый секретарь Гурьевского обкома ЛКСМ Казахстана. С 1988 года – заведующий отделом рабочей молодежи, заведующий отделом социально-экономических проблем молодежи ЦК ЛКСМ Казахстана, секретарь ЦК ЛКСМ Казахстана. С 1989 года – первый секретарь ЦК ЛКСМ Казахстана. С 1991 года – председатель Государственного комитета РК по делам молодежи. С 1993 года – помощник Президента РК. С 1995 года – заместитель Премьер-министра РК. С 1997 года – заместитель Премьер-министра РК – министр образования и культуры РК. С 1997 года – заместитель руководителя Администрации Президента РК – заведующий организационно-контрольным отделом Администрации Президента РК. С 1998 года – первый помощник Президента РК. С 1999 года – аким Атырауской области. С декабря 2000 года – заместитель Премьер-министра РК. С 2002 года – Премьер-министр РК. С 2003 года – Государственный секретарь РК. С марта 2004 года – руководитель Администрации Президента РК. С декабря 2004 года – аким г. Алматы.
С 2008 года по настоящее время – аким города Астана.
Председатель правления Международного фонда им. академика А.Х. Маргулана. Член редколлегии «Сочинения А.Х. Маргулана в 14 томах». Председатель редакционного совета ежемесячного информационно-аналитического бюллетеня «Саясат-Политика». Председатель общественного совета по реализации государственной программы «Культурное наследие» (2004–2006). Председатель Национальной комиссии РК по делам UNESKO. Председатель государственной комиссии РК по проведению года десятилетия независимости. Член редакционного совета ежеквартального научного журнала «Евразийское сообщество».
Почетный Президент Федерации по пулевой стрельбе РК.
Народный депутат КазССР (1990–1991). Член Политбюро ЦК Компартии Казахстана (1990–1991).
Награжден орденом «Парасат» (1999), Первого Президента РК Н.А. Назарбаева (2004), орденом святого благоверного князя Даниила Московского Русской православной церкви, Дружбы (РФ), многочисленными медалями.
Религиозные взгляды – «Не суеверен, но и не атеист».
Идеал политического деятеля – М. Шокай, Ф. Миттеран.
Хобби – «Глубоко интересуюсь проблемами истории, этнографии и археологии Казахстана, увлекаюсь коллекционированием предметов прикладного искусства народов Центральной Азии».
Литературные пристрастия – история, этнография и археология.
Женат. Супруга – Беккулова Клара Даумовна (1957 г. р.), учитель. Дочери – Асель (1979 г. р.), юрист, Софья (1983 г. р.); сын – Нургали Нурсултан (1994 г. р.). Внуки – Динмухаммед (2000 г. р.), Нуруддин (2005 г. р.), Сурэйя (2007 г. р.).