元至顺元年（1330），今五原县境属兀剌海路（治所兀剌海城，今乌拉特中旗境内）管辖，隶属甘肃行省。明初属宁夏卫辖区，隶属陕西统领。明万历十年（1582），今县境属蒙古鄂尔多斯部牧地。清顺治六年（1649），编属鄂尔多斯左翼后旗（达拉特旗）和右翼后旗（杭锦旗）辖地，清乾隆四年（1739），改属山西归绥道萨拉齐厅西部辖地。清光绪二十九年（1903），析萨拉齐厅西境置五原厅，驻兴盛旺（后移隆兴昌），隶属山西归绥道。