W 1949 z woli Stalina rozpoczęto budowę linii kolejowej Igarka–Salechard. W przedsięwzięciu tym brały udział dziesiątki tysięcy robotników, głównie więźniów Gułagów. Założona wtedy osada Urengoj miała służyć im przez długi czas, jednak po śmierci Stalina zaniechano budowy kolei, jako niepotrzebnej, a osada opustoszała.
Jakkolwiek budowa ta wówczas nie była potrzebna, to jej ubocznym skutkiem, jaki ujawnił się w trakcie badań geologicznych było odkrycie wielkich złóż surowców energetycznych: gazu ziemnego i ropy naftowej.
W styczniu 1966 na terenie dawnego Gułagu, w miejscu obecnego miasta otwarto stację badawczą mającą dokonać szczegółowych badań związanych z zasobnością i lokalizacją złóż. 6 czerwca tego roku rozpoczęto eksploatację złoża gazu nazwanego złożem urengojskim.
22 września 1973 w miejscu przyszłego miasta postawiono tabliczkę z napisem Nowy Urengoj, zaś 23 grudnia tego roku przybyły ekipy budowlane mające zbudować miasto. Wraz ze zwiększaniem wydobycia gazu rozmiary osady rosły i 16 czerwca 1980 Nowy Urengoj otrzymał prawa miejskie.
W 1983 zbudowano gazociąg Urengoj–Pomary–Użhorod i od następnego roku gaz z okolic miasta popłynął do Europy Środkowej.