战国时期，杭锦后旗地区为高阙山南九原县西部地。
秦朝时期，属九原郡临河县（治所今临河县境内）西部地。
西汉时期，分属于朔方郡的临河县（治所今临河县境内）和沃野县（治所今临河区黄羊木头镇脑高古城址）辖地。
东汉时期，属朔方郡沃野县辖地。
东汉末年，为匈奴政权统辖地。
三国魏景元三年至西晋太康二年（262年—281年），今旗境属羌族政权统辖地。
东晋十六国时期，今旗境先后为后赵、前秦、后秦及夏等政权统辖之地。
南北朝时期，今旗境为北魏沃野镇辖境。
北周时期，为永丰镇（今临河区境）统辖地区。
隋朝初期，属丰州。
大业元年（605年），属五原郡永丰县（治所今临河县境）。
唐朝初期，今杭锦后旗境属丰州，隶关内道。
唐贞观中期，改隶九原郡。
总章和开元时期，属丰州永丰县（治所在今临河区境内）辖地。
五代十国时期，今旗境属契丹辽统治地区。
宋、辽、金、夏时期，从西夏开运元年（1034年）起，今旗境属西夏（党项族）所置黑山威福军司（治兀剌海城，今乌拉特中旗西南境）管辖地。
元朝时期，今旗境属兀剌海路（治所兀剌海城，今乌拉特中旗中南部）管辖区域，隶属甘肃行省。
明朝初期，属宁夏卫，隶陕西统领。
天顺六年（1462年）以后，蒙古几部相继入套，后成为鄂尔多斯部统辖地。
清顺治六年（1649年），编鄂尔多斯右翼后旗（杭锦旗），其区域包括今杭锦后旗的大部分地区，隶伊克昭盟（今鄂尔多斯市）。
光绪二十九年（1903年），清政府设置五原厅后，今旗境由五原厅和杭锦旗蒙汉分治。
民国十四年（1925年），今杭锦后旗属临河设治局管辖。
民国二十八年（1939年），绥远省政府移驻今旗所在地陕坝，接着第八战区副司令长官亦迁驻于此（在抗日战争中的一段时期，这里曾是西北抗日前线的政治、军事重镇之一）。
民国三十一年（1942年），绥远省政府在后套实行“新县制”，将临河县的西部、西南部地区划出设置米仓县（三道桥），将陕坝地区设置陕坝市政筹备处（大安镇）。
民国三十四年（1945年）9月，绥远省政府在陕坝成立绥西专员公署，米仓县、陕坝镇同属绥西专员公署管辖。
民国三十八年（1949年）9月19日，随绥远省和平起义中华人民共和国成立后，这一地区有米仓县和陕坝镇两个县级行政区域建制单位。
1950年3月20日，绥远省人民政府设置陕坝专员公署，米仓县、陕坝镇归属专员公署领导。
1953年9月1日，经党中央人民政府政务院批准，将米仓县改为杭锦后旗（这是杭锦后旗建制之始），解决了过去米仓县与伊克昭盟（今鄂尔多斯市）杭锦旗“蒙汉分治”的历史遗留问题，旗人民政府驻三道桥，隶属绥远省人民政府陕坝专区管辖。
1954年3月6日，杭锦后旗改隶内蒙古自治区河套行政区人民政府领导。
1958年4月2日，经国务院批准，撤销河套行政区后，杭锦后旗归属巴彦淖尔盟（今巴彦淖尔市）管辖。
同时，将陕坝镇改为乡级镇划归杭锦后旗领导，将狼山县撤销后其原西北部地区划归杭锦后旗管辖；将临河县的光荣人民公社（在陕坝镇东北）划归杭锦后旗。
1959年，将杭锦后旗的东发新华2个人民公社（由狼山县划入的）划归临河毓芟剑煌苯俸酉氐某廊嗣窆绾屯返狼呕鸪嫡净牒冀鹾笃臁?/p>