秦汉时期（前221~前115年），今刚察地区为古西羌人中的卑禾羌部落游牧地。
汉元鼎六年（前111年），汉廷在中国西部地区置护羌校尉，统领西羌，今刚察全境为西汉王朝护羌校尉统领地。元始四年（4年）冬，王莽执政时，在青海湖地区设置西海郡，郡治今海晏县三角城，辖五县。今刚察为西海郡所辖县之一，县治今刚察北向阳古城。
新莽地皇三年（23年），王莽被杀，新朝败亡，西海郡县随之废弃，今刚察复为先零羌领地。
西晋（265~317年）时期，今刚察为鲜卑族乙弗部（又称乙弗勿敌国）居牧地。
南朝宋元嘉八年（431年），今刚察地域成为吐谷浑王国属地。
隋大业五年（609年），隶隋西海郡宜德县地（县治为原吐谷浑国伏俟城，今共和县铁卜加乡境内）。大业十四年（618年），隋亡，今刚察地复为吐谷浑国属地。
唐龙朔三年（663年），吐蕃灭吐谷浑国后，地域入吐蕃王国，归吐蕃“青海节度使”管辖。吐蕃王国于九世纪中叶崩溃，今刚察地域蕃汉杂处，为吐蕃地方和大小部落首领分散统治。
宋明道元年（1032年），一个以吐蕃族为主体的地方割据政权一唃嘶啰政权在河湟地区崛起，首府青唐（今西宁），其政体为部落联盟。今刚察地域内的部落统归唃嘶啰政权辖属。崇宁三年（1104年），宋军收复青海河遮地区，唃嘶啰政权解体。吐蕃诸部（含今刚察地区）附属于宋。
蒙古汗国和元朝，置“吐蕃宣慰使司都元帅府”，管理甘肃、青海等藏族地区，今刚察全境归吐蕃宣慰使司都元帅府管辖。
明正德七年（1512年），东蒙古陆续进入青海湖地区。明末，蒙古和硕特部固始汗进据青海湖地区，世居藏族被迫迁徒黄河以南，今刚察县地为蒙古居牧地。
清康熙三十七年（1671年），蒙古和硕特部左、右两翼盟全部归附清王朝。雍正三年（1725年），编青海蒙古5部（和硕特、绰罗斯、辉特、土尔扈特、喀尔喀）为29旗。刚察地域驻扎6旗，统归清廷钦差办理青海蒙古番子事务大臣节制。嘉庆、道光、咸丰时期，居于黄河南部地区刚察族等藏族部落，多次返回青海湖环湖地区驻牧，遭受清廷大军镇压。咸丰八年（1858年），刚察族等藏族部落获准在青海湖环湖地区定居放牧，隶西宁办事大臣管辖。