秦朝时期，今乌审旗地区属上郡辖地。
西汉时期，属上郡奢延县（治所今乌审旗河南乡境内）、高望县、北部都尉（治所今旗属嘎鲁图苏木呼和陶勒盖），后来又置榆林县。
东汉时期，仍置有奢延县（治所在今旗河南乡），隶属并州上郡。东汉王朝为安置归降的匈奴部众，置上郡属国都尉，治所龟兹（今陕西省榆林市北），在今乌审旗南部置有匈归都尉（匈归障）。
曹魏景元三年（262年），今旗境属羌族政权统辖地。
东晋十六国期间，今旗境先后为后赵（羯石氏）、前秦（氐苻氏）、后秦（羌姚氏）等政权辖地。
夏国龙升七年（413年），匈奴铁弗赫连勃勃发民10万蒸土筑都城统万（治所在今旗纳林河乡），今旗境属夏畿内地。
北魏始光四年（427年），将统万城改为统万镇。[16] 太和十一年（487年），改统万镇为夏州，境属化政郡岩绿县（治所今旗境内）。
西魏时期，属夏州弘化郡（治所今乌审旗境内）。
北周时期，属夏州归真郡。
隋朝时期，置朔方郡岩绿县（治所今旗纳林河乡境内）。
唐朝时期，置夏州（治所旧统万城），辖朔方县（治所旧统万城）。
五代十国时期，今旗境南部属定难节度使统辖之夏州，北部属契丹（辽）国。
北宋初期，夏州为北宋王朝统治。
辽重熙七年（1038年），党项人李元昊即皇帝位，建立西夏政权，今旗境遂属西夏的夏州（治所今旗境）。
元至元九年（1272年），忽必烈封其子忙哥刺为安西王。安西王所辖蒙古四千户驻牧于察罕脑儿（今旗境），并筑城。至大三年（1310年），曾“立宣慰司都元帅府于察罕脑儿”。[17] 至顺元年（1330年），今乌审旗境属陕西行省延安路辖地，在今旗境南设察罕脑儿站。当时“站赤”为“元制”中“以通达边情，宣布号令”的驿站。