По-видимому, примерно до XVI—XVII века в основном экономический уклад их был подобен сохранявшемуся вплоть до XX века укладу других северных самодийцев, энцев и нганасан, то есть — основой хозяйства было рыболовство и охота, в особенности — охота на дикого северного оленя с использованием его сезонных миграций. Оленеводство должно было быть известно предкам ненцев ещё с общесамодийской эпохи, как об этом свидетельствует реконструированная лексика самодийского праязыка, однако до XVI века имело чисто транспортное и вспомогательное (олени-манщики и т. п.) значение, жизнь людей не зависела от численности и передвижений домашнего стада. В XVI—XVII веках вследствие русской колонизации, усиливающегося потока русских и коми переселенцев, распространения огнестрельного оружия, развития рыночных отношений и ростом ясачного обложения происходит резкая интенсификация традиционной охоты, быстро приведшая к сокращению поголовья дикого северного оленя. Традиционные способы облавной и загонной охоты становятся на севере Восточной Европы, на Полярном Урале, а несколько позже — и на севере Западной Сибири малопродуктивными и приходят в упадок. С другой стороны, вследствие необходимости платить ясак и развития пушной торговли и развивается пушной промысел, связанный с необходимостью облавливания больших территорий, что повысило роль транспортного оленеводства.

В этих условиях ненцы европейских и урало-обских тундр перешли в XVI—XVII веках к крупнотабунному оленеводству и связанному с ним кочевому образу жизни (наилучшим образом данная гипотеза обоснована в работах А. В. Головнёва). Резкий рост стадного поголовья оленей, связанный с этим (для нормального воспроизводства стада и поддержания экономического минимума одного хозяйства требовалось 400 и более голов оленей — для сравнения укажу, что стада европейских ненцев в XVI веке, по данным русских документов, не превышали 100 голов), привёл к активным поискам новых пастбищ, а высокая подвижность и относительная независимость от природных условий обеспечили явное превосходство тундровых ненцев над другими народами, сохранявшими более архаичный уклад.

Первоначальный импульс ненецкого движения в тундре был направлен на восток — с Полярного Урала и низовьев Оби на Гыдан, на Таз и далее к Енисею. Ещё в начале XVII века на Гыдане и в нижнем течении Таза ненцев, по-видимому, не было, эти территории были населены «хантайскими», «тазовскими», «худосейскими» самоедами, платившими ясак в Мангазее (см. ниже), в которых исследователи видят предков энцев (Б. О. Долгих, В. И. Васильев). Ненцы («каменные» и «обдорские» самоеды) платили в это время ясак в Обдорске (см. ниже), их появление в качестве ясачных плательщиков в низовьях Таза и восточнее начинает фиксироваться с 30-х годов XVII века. Именно в связи с движением ненцев на восток в русских документах начинает часто использоваться термин юраки (см. выше). В XVIII веке на крайнем востоке ненецкой территории, в левобережье Нижнего Енисея, Г. Ф. Миллером был зафиксирован особый диалект ненецкого языка, названный «юрацким» (ныне исчез), который по ряду черт представлял собой переходный от тундрового ненецкого к энецкому языку диалект (по оценке Е. А. Хелимского). Возможно, он являлся последним остатком существовавшей до ненецкой экспансии цепи переходных диалектов, соединявших северосамодийские языки. Впрочем, в низовьях Таза и на Гыдане имело место и простое включение энцев и целых энецких групп в состав ненецких родов (при этом потомки этих энцев ещё до недавнего времени называли себя ненцами, а остальных ненцев — юраками).

Постепенно в течение XVII—XVIII веков ненцы оттеснили энцев до Енисея. Решающее столкновение произошло (по реконструкции В. И. Васильева) зимой 1849 / 1850 гг. на озере Туручедо, расположенном в низовьях Енисея на правом берегу реки. Судя по преданиям, на стороне энцев в сражении участвовали помимо их самих нганасаны и тунгусы (эвенки). В оценке итогов битвы энецкие и ненецкие предания расходятся, ясно лишь, что после неё установилась сохраняющаяся до сего дня граница между энецкими и ненецкими землями по Енисею. Впрочем, это не мешало в дальнейшем ненцам совершать военные экспедиции на восток, на нганасанские и на кетские земли.

Освоение кочевыми ненцами-оленеводами тундры было направлено не только на восток, они проникают в северные тундры Ямала, Гыдана, Полярного Урала, в XIX веке тундровые ненцы продвинулись и на острова Колгуев, Вайгач, Малую Землю. Там они столкнулись с местным населением, обитавшим на Крайнем Севере, как можно судить по археологическим данным, издревле. Основными занятиями этих аборигенов Арктики были речное рыболовство, охота и промысел морского зверя. Некоторые сведения о культуре этого населения — обитателей побережья Баренцева моря, полуострова Ямал и островов Вайгач, Малая Земля и др. — оставили западноевропейские путешественники XVI—XVII веков: Стивен Бэрроу, Ян Г. ван Линсхотен, в особенности — Пьер-Мартин де Ламартиньер (сер. XVII века). Наиболее интересны в их сообщениях описания землянок с перекрытиями из китовых костей, сопоставимых с жилищами коряков, ительменов и эскимосов и с обнаруженными археологами остатками жилищ аборигенов п-ва Ямал, и каркасных обтянутых кожей лодок типа эскимосских каяков. В ненецком фольклоре аборигены Арктики называются сихиртя (нен. 'siirt'a) и описываются как люди невысокого роста, говорящие на особом языке, но понимающие и по-ненецки, жившие в землянках, не имеющие оленей, с которыми ненцы вели меновую торговлю, вступали порою в брак, порою — сражались. В конце концов все сихиртя «ушли под землю», хотя некоторые ненецкие семьи и роды вели от них свою родословную. Судя по археологическим находкам (прежде всего — раскопки В. Н. Чернецова на п-ве Ямал) и по данным ненецкого фольклора, ассимиляция сихиртя ненцами завершилась в некоторых районах (в частности — на Ямале) лишь в XIX веке.

Относительно этнической и языковой принадлежности сихиртя каких-либо надёжных данных нет (кроме указаний ненецкого фольклора на отличие их языка от ненецкого). В российской этнографии (В. Н. Чернецов, В. И. Васильев, Ю. Б. Симченко и др.) принято видеть в них остаток древнейшего населения арктической и субарктической зоны Евразии (или, по крайней мере, Западной и Средней Сибири), в языковом отношении принадлежащего к уральской языковой семье в широком смысле («парауральцы»). Предполагается при этом участие арктических аборигенов в генезисе не только ненцев, но и северных самодийцев вообще.

В нижнем течении Печоры ненцы с конца XV века сталкиваются с коми, и русские документы XVI—XVIII веков отражают борьбу европейских ненцев за свои земельные угодья на Печоре. Уже в XVII веке нижнепечорские (ижемские) коми заимствовали у ненцев домашнее оленеводство. В XIX веке, после подавления воинственных выступлений ненцев и в связи со сложением капиталистического рынка начинается экспансия коми-ижемцев в тундру — сначала торговая, а затем и оленеводческая. В течение нескольких десятилетий к концу XIX века коми-ижемские оленеводы закрепились в Большеземельской тундре, при этом их оленеводство носило чётко выраженный товарный характер и превосходило ненецкое по экономической эффективности. Это, естественно, приводило к тому, что часто ненцы оказывались пастухами у ижемских богатых оленеводов, перенимали образ жизни и язык коми, возникали смешанные браки (обычай брать в жёны коми-ижемок был распространён даже у канинских ненцев, благодаря чему языком внутрисемейного общения у них в первой половине XX века стал язык коми).

В результате этого в середине XIX века здесь сложилась особая этнографическая группа колвинских ненцев (по названию реки Колвы и одноимённого села), которые говорят на особом диалекте коми языка, но ведут своё происхождение от ненцев, сохраняют в основном ненецкую традиционную культуру и называют себя kolva jaran — «колвинские ненцы» (на языке коми). Часть колвинских ненцев в конце XIX века перешла даже на оседлый образ жизни, полностью переняв коми-ижемские традиции материальной культуры и хозяйства.