战国时期，阴山以南为赵九原地，山北为匈奴牧地，今旗境内为赵国九原所属。
秦朝时期，属九原郡并北假之地，今旗境属之。
汉朝时期，属朔方郡，隶北方刺史部统领。
汉末，边郡并废，为南匈奴复踞，今旗境先后为其所属。
三国至晋朝初期，仍为南匈奴牧地，全旗境为其所属。
五胡十六国时期，今旗境迭次为前赵、后赵、前秦、后秦、赫连夏属地，阴山以北为拓跋鲜卑牧地。
南北朝时期，今旗境为北魏沃野镇，怀朔镇各一部分，继为西魏地，未几，辖于北周。
隋朝时期，今旗境属丰州。
大业三年（607年），改州设郡，隶五原郡。
唐贞观年间，改州置郡，今旗境隶九原郡，北境为突厥所据。
景龙二年（708年），朔方总管张仁愿筑三受降城，今旗境为西受降城辖地。
宋、辽、金、西夏时期，今旗地皆归西夏辖领。
元朝时期，改云内州为下州。
阴山南属云内州，隶中书省大同路；阴山以北属宁德路、砂井总管府，今旗境分属之。
明朝时期，今旗境属东胜卫辖地，隶山西布政司。
永乐元年（1403年），东胜卫军民徙内地，遂废。
正统三年（1438年），复置，不久再废，为瓦剌所踞，后为默特万户罗士蛮部属地。
明末时期，为林丹汗所居，后该部西迁青海。
清顺治五年（1648年），这片土地被清廷封给乌拉特部，设置乌拉特前、中、后三旗。
民国元年（1912年），废清理藩部称中华民国内务部，旗境隶属山西省管辖。
民国三年（1914年），绥远与山西省实行分疆而治，绥远城将军改为绥远都统。
民国八年（1919年），划出乌拉特垦地一部分，设固阳设治局。
民国十二年（1923年），划出乌拉特后旗垦地部分，设包头设治局。
民国二十四年（1936年），成立绥境蒙政会，乌拉特三公旗改隶绥远省内蒙古地方自治政务委员会，仍隶属乌兰察布盟。
1950年，乌拉特前、中、后旗均成立人民政府。
1952年，乌拉特中旗与乌拉特后旗合并，设立乌拉特中后联合旗，隶属乌兰察布盟。
1958年4月，乌拉特中后旗联合旗划归河套行政区。
同年5月，并入巴彦淖尔盟。
1971年，设立潮格旗。
1981年，潮格旗改称乌拉特后旗。
2004年，巴彦淖尔盟撤盟设市，乌拉特后旗改隶巴彦淖尔市。