28000年前的旧石器时代晚期“峙峪人”就在此栖居生息。
夏商时，朔城区为楼烦地。
春秋战国时期，为狄人所居。赵武灵王二十年（公元前306年），攘地西北，置云中、雁门、代郡，朔县地属赵国的雁门郡。
秦始皇三十二年（公元前215年），秦始皇派蒙恬率军北击匈奴，筑土城养马，故名马邑。后置马邑县，属雁门郡。
西汉袭秦制，称马邑县。新朝王莽改马邑县为章昭县。东汉初称马邑县，属并州雁门郡。东汉末年废县。
三国、西晋，均称马邑县，俱属并州雁门郡。永嘉六年（312年），马邑地属代国。东晋十六国时期，太元元年（376年）代国亡，马邑先属前秦，不久归后燕。
北魏初，马邑为京畿内地。太和十七年（493年）隶属恒州。北齐天保八年（557年），朔州治所移马邑故城。同年置招远县，隶朔州广安郡。北周仍称招远县，为广安郡治。北周武帝建德元年（572年），升置朔州总管府。
隋大业初，废朔州总管府，罢朔州，置代郡，后改为马邑郡，辖鄯阳（今朔城区）、云内（今大同市口泉附近）、神武（今朔城区神武村）、开阳（今神池县境）四县。
唐代，称鄯阳县，为朔州治，属河东道。武德四年（621年）改马邑郡为朔州，辖鄯阳、常宁两县。开元五年（717年），于鄯阳县城东三十里的大同军城（贞观年间置）另置马邑县（故治即今朔城区神头镇马邑村），隶属于朔州。天宝元年（742年），复改朔州为马邑郡。乾元元年（758年），又改马邑郡置朔州。
五代后唐，称鄯阳县，为朔州治。同光元年（923年），设在金河县的振武军被契丹军占领，徙治朔州。五代后晋天福元年（936年），把包括朔州、寰州在内的十六个州割让给契丹。