16 сентября 1992 г. установлены дипломатические отношения между Республикой Казахстан и Республикой Молдова.
В 1994 г. открыто Посольство РК в Украине и по совместительству в Республики Молдова.
В 2014 г. открылось Генеральное консульство РК в г.Кишиневе.
Указом Президента РК от 30 декабря 2020 г. Генеральное консульство РК в г.Кишиневе было преобразовано в Посольство РК в РМ.
С 28 апреля 2022 г. Чрезвычайным и Полномочным Послом РК в РМ является А.Айдарбеков.
Указом Президента Молдовы от 14 марта 2025 г. Чрезвычайным и Полномочным Послом РМ в РК назначен Штефан Горда.
Между Казахстаном и Молдовой налажен регулярный политический диалог, как в рамках двусторонних контактов, так и в рамках регулярных встреч на международных площадках.
Важными вехами современного этапа казахстанско-молдавских отношений стали взаимные визиты на высшем уровне: официальный визит Президента Республики Молдова П.Лучинского в Казахстан (июнь 1999 года), официальный визит Президента Республики Казахстан Н.Назарбаева в Республику Молдова (сентябрь 2003 года).
20 сентября 2022 г. на полях 77-й сессии Генеральной Ассамблеи ООН состоялась встреча Президента РК К.Токаева с Президентом РМ М.Санду.
Договорно-правовая база двустороннего сотрудничества состоит из 31 международных договоров и соглашений, 20 из которых подписаны на межгосударственном и межправительственном уровне.
Базовыми двусторонними документами, регулирующими экономическое взаимодействие между двумя государствами, является Соглашение о свободной торговле от 1995 года, предусматривающее отмену и неприменение в дальнейшем тарифных и количественных ограничений во взаимной торговле, а также Соглашение между Правительством Республики Казахстан и Правительством Республики Молдова о торгово-экономическом сотрудничестве, подписанное 16 марта 2018 года.
Казахстан и Молдова тесно взаимодействуют в рамках международных организаций. Республика Молдова поддержала кандидатуру Республики Казахстан на выборах в непостоянные члены Совета безопасности ООН на 2017-2018 гг., а также присоединение Казахстана к четырем целевым конвенциям Совета Европы в области уголовного судопроизводства.
Выстроены плодотворные межпарламентские связи. Налажено активное взаимодействие в рамках международных парламентских структур – ПА ОБСЕ, ПАСЕ и др.