辽统和四年(986)，置阜俗县，治今大城子镇，后为利州治。
元至元初废阜俗县入利州。
明洪武二十六年(1393)，置营州中屯卫，属大宁都指挥使司。
后金天聪九年(1635)，置喀喇沁左翼旗(治所官大海，后移南公营子)。
清乾隆三年（1738），在喀喇沁左翼旗地内设塔子沟厅，专管汉人事宜。
乾隆四十三年（1778），改塔子沟厅为建昌县，隶属承德府，实行“蒙汉分治，旗县并立”。
1912年，境内汉族初属直隶省(今河北省)，后属建昌县。
1914年，因建昌县与江西建昌府重名，又为大凌河发源地，故改建昌县为凌源县。
1931年，属凌南县。
1940年，撤销县制，蒙、汉统归喀喇沁左旗管辖。
1946年，抗日战争胜利后成立喀喇沁左旗人民政府。
1948年，结束蒙、汉分治。
1949年，旗政府从公营子(今南公营子)迁至大城子。
1956年，属辽宁省。
1957年10月8日，国务院第五十八次会议决议，撤销喀喇沁左旗，设立喀喇沁左翼蒙古族自治县。
1958年4月1日，喀喇沁左翼蒙古族自治县成立，属朝阳市。
1964年，属朝阳专区。
1970年，属朝阳地区。
1984年，复属朝阳市。