从朔州市峙峪、边耀、鹅毛口古遗址证明，早在旧石器时代晚期，就有人类生息。
春秋以前，为少数民族北狄所居。
战国时，归入赵国的版图。
秦时，置雁门郡，治善无（今右玉县）。
西汉时，置马邑县（今朔城区）、中陵县（今平鲁区）、剧阳（今应县）、阴馆（今朔城区东南）、汪陶（今山阴县）、埒县（朔城区南）、楼烦（今朔城区西南）、善无（今右玉县），仍归雁门郡管辖。
东汉时，雁门郡移治阴馆县。东汉末大乱，人民逃亡，大部分县撤废。
西晋时，将峪岭（今雁门关）以北各县民撤往岭南，地归代王拓跋猗卢。
北魏时，属畿内地，置桑乾郡（今山阴东）、繁峙郡（今应县东）、马邑郡。
北齐天保六年（555年），将朔州治从盛乐（今内蒙古和林格尔县）迁到马邑西南。北齐天保八年（557年），改马邑县为招远县，为朔州治。北周升朔州为总管府。
隋，废总管府，改为马邑郡，辖鄯阳（原朔县）、开阳（朔城区南部）、神武（山阴、应县境）。
唐武德四年（621年），改马邑为朔州。天宝元年（742年），又改朔州为马邑郡。唐初，在马邑郡置大同军节度。会昌三年（843年），改为大同都团练使，领云（今大同）、蔚（今河北蔚县）、朔三州。咸通九年（868年），重置大同节度使，移治云州（今大同市）。
五代时，在后唐明宗出生地金城置应州，又分朔州置寰州（今朔城区西影市寺林东）。后晋天福元年（936年），朔州、寰州、应州割让给契丹。
辽时，朔州为顺义军节度，应州为彰国军节度，统属西京道。金仍之。
元，隶山西道大同路。
明时，朔州隶大同府，辖马邑县，应州辖山阴县。