西周
周武王灭商分封诸侯，封帝尧之后于蓟，封召公架于燕。后燕国兼并蓟国，迁都于蓟，故今北京地区先分属于蓟、燕，后统为燕国辖地。
战国
燕国沿边境设上谷、渔阳、右北平、辽西、辽东五郡，郡下设县。今北京西部、西北部属上谷郡，可能包括今海淀区境西北部分地区。[2]
秦始皇二十六年（前221年），中国历史上第一个中央集权的封建统一国家秦帝国建立，废止分封制，在全国实行郡县制。原燕国北部设上谷、渔阳等五郡，又在蓟城地区设广阳郡，辖域可能涉及海淀地区的有广阳郡（或上谷都）蓟县、上谷郡军都县。[2]
西汉
汉高祖元年（前202年），西汉建立，在蓟城地区先后置燕国、燕郡、广阳郡、广阳国。
至西汉末年，海淀地区可能分属于广阳国蓟县、上谷郡军都县。
新莽
始建国二年（9年），王莽废广阳国，改设广阳郡（曾改名为广有）。
东汉
初，复置广阳国，后并入上谷郡。
永元八年（96年）复置广阳郡。
至东汉末年，分属广阳郡所辖蓟、军都和昌平县。[2]
魏晋南北朝
曹魏至北周，今海淀南部为燕郡蓟县辖地，北部在三国至北魏前期分属燕郡军都、昌平两县；北魏末年属军都县；东魏至北齐天保年间可能分属于军都县，及昌平、万年、广武、沃野等4个侨置县；北周时则分属于昌平、万年两县。[2]
开皇三年（583年）十一月，隋文帝杨坚下诏“罢天下诸郡”，实行州、县二级制度。燕郡、昌平郡等均废，属县直接由幽州统辖。
大业三年（607年）又改州为郡，废幽州，置涿郡。今海淀属涿郡。
海淀在天宝元年（742年）前后可能分属幽州（范阳郡）的蓟、广平、广宁、昌平县和带州孤竹县（寄置）。