秦朝时期，今四子王旗地区为雁门郡、定襄郡之徼外地，属匈奴统辖地。
西汉高帝元年（前206年），为匈奴中部最高首领单于的统辖腹地，单于庭帐就设在今旗境内。
魏晋时期，属鲜卑拓跋氏居地。
北魏时期，置抚冥镇（治所在今旗乌兰花乡土城子村古城）。
隋朝时期，为突厥族统治地。
唐朝时期，隶属振武军兼单于大都护府。
辽朝时期，属西京道丰州东北境。
金大定十八年（1178年），置净州，治所天山（今旗境吉生太乡城卜子村古城），管辖今四子王旗附近一带地区。
元大德九年（1305年），改净州为净州路（治所在今吉生太乡城卜子村）；新置沙井总管府（后改沙井路），治所在今红格尔苏木希拉莫仁庙西南。
明朝时期，为蒙古察罕部林丹汗右翼辖地。
清崇德元年（1636年），因元太祖弟哈布图哈萨尔十五世孙诺延泰与兄昆都伦岱庆的四个儿子从征有功，清朝封授三子额木布为旗札萨克，赐号达尔罕卓哩克图，统其所部（称四子部落）。[11]
清顺治六年（1649年），再封授多罗郡王世袭，四子部奉令西迁，札萨克府驻乌兰额尔济坡，几经搬迁，落脚在查干补力格（今旗查干补力格苏木），俗称四子王旗。
清光绪二十九年（1903年），析四子王旗部分地区归新设置的武川厅，隶山西归绥道。[12]
民国三年（1914年），四子王旗随乌兰察布盟归属绥远特别区。
民国十七年（1928年），隶属绥远省。
民国二十六年（1937年）10月，四子王旗沦陷，归伪蒙古联盟自治政府统辖。
民国二十七年（1938年）9月8日，八路军大青山支队从大滩（今察哈尔右翼中旗大滩乡）出发进入乌兰花地区。同年9月9日，解放乌兰花镇（后撤出），总动委会派吕立江、韩世杰等到武川一、二区（即今旗境的乌兰花、西河子、活福滩、东八号等地区），发动群众，宣传组织抗日。同年9月下旬，在哈格那村（今旗境忽鸡图乡境内）成立二区动委会（设主任，政权性质），经过艰苦工作，组建起二区抗日游击区政府。