История города начинается в 1909 году, когда на берегу реки Обь, в месте где в нее впадала река Вах, была построена деревянная пристань. Вместе с ней были построены несколько жилых хижин, в которых проживали заготовщики леса.

В 1924 году был открыт свой Нижневартовский сельсовет. В 1964 году поселение преобразовано в рабочий посёлок. Так потихоньку бы и развивалось это поселение, если бы сюда не приехали бригады геологоразведчиков.

Начало образования города началось, когда возле озера Самотлор было обнаружено большое месторождение нефти. 29 мая 1965 года забил первый фонтан, и с этого момента «Самотлор» и Нижневартовск стали  неразделимыми. Люди со всей страны ехали сюда покорять Сибирь. Началась плановая застройка Нижневартовска. Место было очень заболоченное, и стройка города давалась очень и очень тяжело.

Единственный путь, соединяющий Большую землю с посёлком – была река Обь. По ней доставлялись продовольствие, стройматериалы, техника и почта. На реке навигация длилась всего пять месяцев, рабочим приходилось трудиться круглосуточно. Уже через два месяца была построена первая улица города — Пионерская, которая состояла из деревянных домов.

​9 марта 1972 года посёлок получил статус города с окружным подчинением и административного центра Нижневартовского района, площадь которого составляет 120 тыс. км2.

Речной порт города пережил своё второе рождение после 1909 года. Когда-то тихий причал превратился в крупный речной порт, куда доставлялись грузы со многих регионов страны. В 1980 году построена железнодорожная станция, которая до сих пор считается конечной. В 1993 году запустили первый блок Нижневартовской ГРЭС мощностью 800 мегаватт.

Нижневартовск, как и Сургут, называют нефтяной столицей России. До конца 80-х годов каждая третья тонна нефти России была «самотлорской». До сих пор эти два города, как два брата, соревнуются в развитии и благоустройстве.

В 2009 году Нижневартовск был признан самым благоустроенным городом Югры.