秦朝时期，今达拉特旗地区属九原郡。
西汉元朔二年（前127年），改九原郡为五原郡，境置河阴县（治所约在今昭君坟乡二狗湾古城址）、曼柏县（治所约在今盐店、马场壕乡之间）、武都县等。
东汉建武五年（29年），北边五郡都被依附匈奴的地方割据势力卢芳所控制，地入匈奴。建武十六年（40年），卢芳归降东汉，北边五郡之地重归东汉王朝，今旗境仍属五原郡。
三国、西晋时期，今旗境属羌族政权统辖地。
东晋十六国时期，今旗境先后为后赵（羯石氏）、前秦（氐苻氏）、后秦（羌姚氏）辖朔州地，夏（匈奴铁弗赫连氏）属幽州地。
北魏太和二十一年（497年），今旗境树林召以西、以南地区属夏州代名郡地；以东地区属朔州云中郡地。
隋朝时期，今旗境属榆林郡榆林县。
唐朝时期，今旗境东属胜州榆林县，境西属丰州九原县。
南吴天祐五年（908年），今旗境东属晋胜州，西部属契丹。
唐清泰元年（934年），今旗境属契丹。
后汉乾祐二年（949年），今旗境东属汉胜州，境西属辽。
后周显德六年（959年），今旗境东属周胜州地，境西属辽。[11]
辽天庆元年（1111年），今达拉特旗境大部属西京道东胜州，西部部分地区属西夏。
西夏元德四年（1122年），女真族完颜阿骨打带金兵攻打西夏，随后西夏臣服，于是以黄河为界，河东归金朝，河西（今鄂尔多斯市）归西夏，今旗境属西夏统辖地。
元朝时期，今旗属中书省河东山西道宣慰司大同路的东胜州。