早在远古时期，准格尔旗就有古人类活动的足迹。
考古学家在准格尔旗纳林川畔和黄河沿岸发现了不少旧石器早期的石器遗存。
证明在旧石器时期，准格尔旗地区已有了古人类活动。
他们在这里生活繁衍，过着以狩猎为主、采集为辅的群体生活。
准格尔地秦朝时属云中郡、上郡，上郡广衍县治今纳日松镇勿图门村。
西汉时，属云中、西河2郡，云中郡沙南县治今十二连城乡脑包湾村；西河郡治平定县城在今纳日松镇羊市塔村，领广衍、美稷等县，美稷县治今沙圪堵镇纳林村。
东汉时属并州云中、西河2郡，西河郡美稷县设南匈奴单于庭。
三国、西晋时属南匈奴；东晋时历属后赵、前秦、后秦、夏。
[48]南北朝时初，属北魏夏、朔2州；次分属西魏、东魏；后分属北周、北齐。
隋朝时初，属云州榆林县，治今十二连城乡脑包湾村；次属胜州榆林、富昌2县，富昌县治今十二连城乡天顺圪梁村；后改胜州为榆林郡，治榆林，领榆林、富昌等3县。
唐朝时，历属关内道、朔方节度使、振武节度使之胜州，治榆林，领榆林、河滨2县，河滨县治今十二连城乡天顺圪梁村。
五代时，属振武节度使之胜州。
[48]宋朝时初，分属辽西京道东胜、金肃2州和北宋河东路丰州，东胜州领榆林、河滨等县，金肃州治在今沙圪堵镇境内，丰州治今纳日松镇二长渠村；次分属金西京路宁边、东胜2州和西夏，宁边州治今龙口镇台子梁村；后尽归西夏。
元朝时，属中书省山西道大同路东胜州。
[48]明朝时初，属山西省东胜卫，东胜右卫治今十二连城乡脑包湾村；后尽归漠南蒙古鄂尔多斯部。
清顺治六年（1649年），设鄂尔多斯左翼前旗，乾隆二年（1737年），鄂尔多斯7旗会盟伊克昭，准格尔旗属伊克昭盟。
札萨克初驻扎勒谷（今沙圪堵镇贾浪沟村），康熙晚期移驻乌拉素河（今沙圪堵镇乌拉素村），咸丰二年（1852年），移驻刀劳乌日都（今布尔陶亥苏木铧尖村），同治元年（1862年），在今布尔陶亥苏木大营盘建府邸。
旗下初按人丁辖8参领42佐领，道光四年（1824年），始按地域设达庆、达尔古，逐渐取代参领、佐领，光绪二十年（1894年），辖13达庆牌56达尔古牌。
光绪三十二年（1906年），旗南“黑界地”分作5段，仁、义2段归山西省河曲县代管，礼、智、信3段归陕西省府谷县代管。
民国元年（1912年），准格尔旗属北洋政府辖，民国三年（1914年），属绥远特别行政区，民国五年（1916年），东官府移驻杨家湾（今沙圪堵镇不拉村），民国七年（1918年），仁、义2段划为山西省河曲县第四区。
民国十七年（1928年）属绥远省；民国二十一年（1932年），旗政南北分治，东官府移驻神山（今沙圪堵镇神山村）辖西南旗地，西官府驻万和堂（今十二连城乡董三尧村）辖东北旗地；民国二十三年（1934年），收回陕西省府谷县代管礼、智、信3段。
民国二十八年（1939年）抗战初，河北旗境属伪蒙古联盟自治政府，河南旗境属南京国民政府；民国三十一年（1942年），札萨克移驻恒胜玉（今暖水乡德胜西村）；民国三十四年（1945年），日伪投降，旗地全境光复。
民国三十七年（1948年）1月，晋绥解放军攻克河曲县驻地长滩，同年4月，陕甘宁边区解放军攻考格尔旗府驻地神山，同年5月，共产党在杨家湾⒆几穸烀褡遄灾握ǎ煌?2月，国民党在王保公（今包头市土默特右旗将军尧镇）建准格尔旗札萨克王府。
[48]1949年9月，随绥远省当局和平起义，准格尔旗全境解放。
1949年10月，中华人民共和国成立。
1950年1月，准格尔旗属绥远省伊克昭蒙古族自治区；同年6月，山西省河曲县第四区划为绥远省伊克昭自治区十里长滩区。
同年8月，在沙圪堵成立旗人民政府；同年9月，十里长滩区划为准格尔旗第13区。
1954年3月，绥远省并入内蒙古自治区；5月，河北2个区14个乡划归平地泉行政区萨拉齐县；6月，撤伊克昭自治区设伊克昭盟，准格尔旗属内蒙古自治区伊克昭盟。
[48]1999年8月，旗人民政府移驻薛家湾镇。
2001年9月，撤伊克昭盟设鄂尔多斯市，准格尔旗属内蒙古自治区鄂尔多斯市。