Заснований ще 1909 року, а зараз є другим за величиною містом округу після Сургута. Одне з небагатьох міст країни, яке перевищує адміністративний центр свого суб'єкта федерації (Ханти-Мансійськ), як за кількістю населення, так і за промисловим потенціалом. У народі має коротку назву Вартовськ.
Розквіт міста почався у 1960-х рр., коли в ХМАО відкрили нафтогазові родовища. Саме у Нижньовартовському районі знаходиться найбільше нафтове родовище Російської Федерації — Самотлорське, тому місто іноді називають економічною столицею Росії.