Efter båda sidor missade chanser i en mållös första halvlek, Natasha Harding huvudet Wales i fronten fem minuter efter pausen i Haverfordwest.
Substitute Ward gjorde sedan två mål på två minuter innan hon glider in för sin tredje i slutskedet.
Segern ser Wales språnggroda Kazakstan och Israel till tredje plats i grupp 8.
Wales hade förlorat 3-0 till Österrike i sin öppningsfixtur före ett 4-0 nederlag för Norge i oktober.
Matchen började på ett oklanderligt sätt eftersom organisatörerna misslyckades med att spela Kazakstans nationalsång.
Mediauppspelning stöds inte på den här enheten
Jayne Ludlows sida började ljust och Nia Jones trodde att hon hade lett dem framför efter nio minuter, bara för målet att uteslutas för offside.
Den försvarare, spelar som en strejkare vid detta tillfälle, hade en härlig möjlighet att göra mål fyra minuter senare men sköt brett när ren genom i straffområdet.
Kazakstan hade en liknande förgylld chans när Wales målvakt Alice Evans gick ur position och Saule Karibayevas skott var på väg bort från linjen av Harding.
Manchester City framåt, bytte till vänster för detta spel, gav Wales ledningen fem minuter in i den andra halvan som hon på väg in från Sophie Ingle s flick-on.
Wales tog sedan kontrollen, eftersom Jess Fishlock satte upp Ward att skjuta in efter en timme för att fördubbla värdarnas ledning.
Samma par kombinerades en minut senare, som Fishlock's through-ball tillät Ward att slot i hennes andra och Wales tredje.
Ludlows sida gav mållinjen ett sista glans när Ward kom in från Rachel Rowes pass för att slutföra sin hatttrick.
Helen Wards hat-trick hjälpte Wales kvinnor thrash Kazakstan 4-0 att göra anspråk på en första seger av deras Euro 2017 kvalkampanj på Bridge Meadow Stadium.