今克什克腾旗境，秦朝属东胡，西汉属乌桓，东汉属鲜卑，三国时属东部鲜卑。东晋太和元年、前燕建熙七年（366），今旗境属库莫奚辖区内。

隋大业八年（612），今克什克腾旗境分属霫和奚辖区内。唐贞观二十二年（648），今旗境属松漠都督府管辖。辽天庆元年（1111）时，设置有仪坤州，治所广义（今克什克腾旗东境），隶属于上京道。（有记载，辽代上京道铙州治所在今旗土城子镇境内。辽大安六年，在今土城子镇境曾置安民县）。金大定二十九年（1189），今旗境属临潢府路临潢府管辖。

元至元八年（1271），弘吉刺部斡罗陈万户与其妻囊加真公主（元世祖忽必烈女）经朝廷允准，在答儿海子（今克什克腾旗达里诺日）西筑城居住，赐名应昌府，直属中书省。元至元二十二年（1285），升应昌府为应昌路，领应昌一县（治所今克什克腾旗达里诺日西南），直属于中书省。

明洪武三年（1370）四月，元顺帝妥欢贴睦尔病逝于应昌。同年五月，明军攻克应昌，改为“清平镇”。明永乐元年至宣德八年（1403—1433），今旗境属京师开平卫辖区。其间永乐二十二年（1424），此处为元太祖十六世孙鄂齐博特游牧地。明正德五年（1510），正式受封此地，再传至沙刺勒达（墨尔根诺顺），号所部为“克什克腾”，属察哈尔部统领，至此始有克什克腾名称。

清顺治九年（1652），编成克什克腾旗，隶属昭乌达盟（今赤峰市）。清道光五年（1825），置白岔（今旗境芝瑞乡）巡检，隶属多伦诺尔厅（旗税务仍属昭乌达盟）。清光绪十年（1884），巡检治所由白岔迁驻经棚（今旗经棚镇）。