Член-корреспондент АН СССР (1976), доктор геолого-минералогических наук (1968), профессор (1971). Геолог. Специалист в области региональной геологии, геологии нефтяных и газовых месторождений.

Член Сибирского отделения с 1976 г., в Отделении работал с 1997 г.: директор-организатор (1997–2000), заместитель директора по науке (2000–2002), главный научный сотрудник (с 2005 г.) Западно-Сибирского филиала Института геологии нефти и газа СО РАН в Тюмени (далее Тюменский филиал Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН). Советник РАН (2002).

И. И. Нестеров — основатель геологической школы по разработке инженерных технологий на базе изучения геологических процессов.

Лауреат Ленинской премии (1970).

Лауреат премии Правительства РФ в области науки и техники (1996).

Имеет государственные награды.