汉乾祐二年（949），今鄂尔多斯市东胜区、准格尔旗、达拉特旗大部和伊金霍洛旗东部属汉置胜州（今准格尔旗东北）管辖；今鄂托克前旗和鄂托克旗西部属汉朔方节度使管辖；今乌审旗南部置有夏州、鄂托克前旗东南置有宥州，仍属定难节度使管辖；其余地区属辽管辖。周显德六年（959），今鄂尔多斯东北部归属胜州，西南部归朔方节度使管辖；东南部仍属定难节度使管辖；其余地区属辽管辖。

北宋初（960），宋太祖赵匡胤代周称帝，今鄂尔多斯地区为夏州、宥州辖地，属北宋及党项人李继迁据有。北宋宝元元年（1038），李继迁之孙李元昊建立西夏国。今鄂尔多斯地区属西夏管辖区域，置夏州（治所今乌审旗南境内）、宥州（嘉宁军司驻所，今鄂托克前旗城川苏木），白池城（今鄂托克前旗南部）等。

辽天庆元年（1111）时，辽朝在今鄂尔多斯市东胜区、达拉特旗境驻河清军；在准格尔旗境驻金肃军，并置有榆林县、河滨县、宁边州，隶属西京道东胜州。金天会三年、西夏元德七年（1125），金朝与西夏以黄河为界，今鄂尔多斯全境属西夏，黄河以东归金朝。