В X веке в среду башкир проник ислам, который окончательно утвердился к XVI веку. Однако, наряду с этим, сохранялся обширный пласт доисламских тенгрианских верований древнего общетюркского происхождения: почитание духов-хозяев гор, озер, культ предков, тотемистические культы (культы животных), архаичные космогонические представления. Синкретический характер традиционных верований обнаруживается в башкирском фольклоре и обрядах семейного (свадебные, родильные, похоронно-поминальные) и календарного (каргатуй, джиины и др.) циклов. Основная часть башкир после взятия войсками Ивана IV Грозного Казани (1552) добровольно приняла российское подданство, однако земли зауральских башкир были присоединены к России только в начале XVII веке после разгрома Сибирского ханства. Русское правительство гарантировало башкирам вотчинное право, обещало не посягать на религию и не вмешиваться вих внутренние дела в ответ на обязательство вносить ясак медом и пушниной и нести за свой счет военную службу.
Таким образом, к середине XVII века юго-восточными границами этнической территории башкир было верхнее течение реки Урал и река Уй. Начиная со второй половины XVII века территории, расположенные южнее и восточнее этих рубежей, были заняты казахами. Казахи – тюркский этнос, сформировавшийся в XIV–XV веках в результате консолидации различных, преимущественно кипчакоязычных племен в рамках Казахского ханства на территории современного Центрального Казахстана. Этноним «казах» с этого времени распространяется на все племена, входившие в состав ханства, предками которых являлись ираноязычные саки, южносибирские самодийцы, гунны, тюрки (огузы, карлуки, кимаки, кипчаки), монголоязычные аргыны, найманы и кереиты. Начинается постоянное расширение этнической территории казахов, вследствие чего они в XVI веке продвигаются в степное Приуралье, где включают в свой состав большую группу близких по происхождению ногаев (мангытов) – потомков средневекового тюркоязычного населения степей между Доном и Тоболом, где после распада Золотой Орды образовалась Ногайская орда. Следует отметить, что в результате распада Ногайской орды часть ногаев влилась также и в состав башкирского этноса, преимущественно в юго-восточные и зауральские группы. Это привело к длительным конфликтам между казахами и башкирами, поскольку оба этноса считали эти земли своими родовыми кочевьями.
Начиная с XVII века, источники отмечают существование трех крупных объединений – жузов (орд): старшего – Улы жуз, среднего – Орта жуз, младшего – Киши жуз, состоящих в свою очередь из племен, отделов и родов (ру, руы). На крайнем юге и юго-востоке современной территории Челябинской области проживали казахи младшего жуза племени жетыру родов жагалбайлы, телеу, племени байулы рода жаппас. Вдоль реки Уй и в верховьях рек Тогузак и Аят (на юго-востоке области) проживали казахи среднего жуза племен кипшак отдела кара-кипшак родов кара-балык, кольденен, племени кирей рода балта. Родоплеменные группы казахов младшего жуза на нашей территории являлись потомками преимущественно ногайского населения, вошедшего в состав казахского этноса, а казахи среднего жуза мигрировали в степное Зауралье из Центрального Казахстана под давлением джунгар в конце XVII – начале XVIII века. Антропологические казахи относятся преимущественно к южно-сибирской переходной расе, на востоке этнической территории монголоидные черты усиливаются, на западе и северо-западе ослабевают.
Традиционное занятие казахов – кочевое скотоводство меридионального типа. До вхождения территории в состав Российской империи у местных казахов практически в полном объеме воспроизводилась пастбищно-кочевая система, сформировавшаяся в раннем железном веке и сохранявшаяся на этих территориях в течение всего последующего периода (Таиров, 1995). Традиционное поселение казахов – аул (зимовка). Традиционным жилищем была юрта. По вероисповеданию казахи мусульмане-сунниты. Исламизация произошла в XV–XVI веках. Однако, как и у башкир, у казахов сохранялись существенные элементы древних тенгрианских верований. Погребение умерших производится по мусульманскому обряду. Однако особое отношение к родовым кладбищам связано с пережитками древнего культа предков. Большинство родовых кладбищ действуют в течение нескольких столетий и часто приурочены к могильникам эпохи раннего железного века и средневековья. Надмогильные памятники (сынтасы) изготавливаются из гранита или песчаника, часто имеют антропоморфную форму и украшаются резным орнаментом и изречениями из Корана на арабском языке.
Основа традиционного питания казахов – мясная и кисломолочная пища. Из кобыльего молока делали кумыс, иногда в процессе приготовления для аромата добавляли веточки степной вишни, из коровьего и овечьего молока – айран, катык, каймак, курт. Самыми популярными блюдами являлись бесбармак, лапша – кеспе и плов, а из выпечки – баурсак и лепешки – шельпек. Бытовала традиция «асату» – раздача мяса из бесбармака во время праздничного пира по старшинству, с предложением лучшего куска почетному гостю из рук хозяина. Таким образом, к концу XVII – началу XVIII века земли южнее реки Уй и восточнее реки Урал были заняты казахами, а севернее реки Уй и западнее реки Урал – башкирами.
Первые русские поселения в степном и лесо-степном Зауралье и Приуралье появляются во второй половине XVII века по рекам Миасс и Теча. Но вплоть до второй четверти XVIII века русское население края было немногочисленным. В этот период были основаны лишь единичные русские населенные пункты – Бердская слобода в среднем течении реки Урал (Яик) (современная территория города Оренбурга) и слободы Русская Теча и Калмацкий брод (ныне села Русская Теча и Бродокалмак Красноармейского района Челябинской области). Местами выхода первых поселенцев были уже освоенные русскими территории в Зауралье по реке Исеть (Далматов монастырь и Шадринская слобода). Во второй четверти XVIII века свободная крестьянская колонизация сменяется организованной целенаправленной государственной колонизацией, связанной с деятельностью Оренбургской экспедиции. В результате к концу столетия русские стали численно преобладающим этносом на Южном Урале. Колонизационный процесс был инициирован резким изменением геополитической ситуации в «киргизской степи». В 1731 году хан Младшей казахской орды Абулхаир обратился с прошением «о принятии его со всею тою Меньшею ордою в российское подданство» и о застройке в устье реки Орь города. В 1734 году в устье реки Орь недалеко от ханской ставки была основана крепость Оренбург (современный город Орск), а для снабжения его «провиантом и железом» в истоках реки Яик (Урал) – Верхнеяицкая пристань
Местная русская администрация в начале XVIII века неоднократно нарушала условия присоединения башкирских земель к России: случались захваты башкирских земель, насильственная христианизация мусульман, увеличился размер налогов и повинностей, что послужило причиной нескольких Башкирских восстаний в 30-х годах XVIII века. Процессы военного строительства и хозяйственного освоения края были приостановлены «башкирскими бунтами» 30-х годов, которые после подавления спровоцировали интенсификацию колонизационных процессов. В ходе восстаний башкиры понесли огромные потери, утратили значительное количество вотчинных земель, а численность башкирского населения значительно сократилась, однако вотчинные права башкир на землю были сохранены. Строительство крепостей стало еще более массированным: в 1736 году были основаны Миасская Челябинская, Чебаркульская крепости. Активно началось претворение в жизнь правительственного плана создания Оренбургской укрепленной линии. Линия призвана была прикрывать юго-восточную границу Российского государства от нападений киргиз-кайсаков (казахов) и джунгарских калмыков. Создание сети опорных пунктов от Каспийского моря вверх по рекам Урал (Яик) и Уй явилось частью плана перенесения государственной границы на юго-восток от Башкирии и окончательного включения ее в состав России.