В религиозных представлениях господствовала вера в «духов» - хозяев неба, земли, огня, рек, явлений природы. Верховное небесное божество - демиург Нум - управлял миром при помощи других божеств и духов, а его жена Я-небя - «Мать земли» - старуха и покровительница, рождающая и хранящая всё живое, оберегала дом, семью и очаг. Антагонистом Нума выступает Нга, воплощённое мировое зло, дух подземного мира, божество, посылающее болезни и смерть.
Каждое озеро, промысловое урочище имело своих духов - хозяев. Им приносили в жертву оленей, делали подношения. На священных местах, которыми могли быть камни, утёсы, рощи, ставили идолов в виде антропоморфных фигур. Священным деревом считали лиственницу.
Шаманство тесно связано с древними религиозными представлениями ненцев. Обычно звание шамана передавалось мужчине или женщине по наследству.
Среди части ненцев Европейского Севера в середине XIX века получило распространение православие.