今达拉特旗地区，秦属九原郡。西汉元朔二年（公元前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。东汉建武十六年（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，今旗境属羌族政权统辖地。

东晋十六国时，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）时，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，今旗境属榆林郡榆林县。唐朝，今旗境东属胜州榆林县，境西属丰州九原县。

五代十国时，晋天祐五年（908），今旗境东属晋胜州，西部属契丹；唐清泰元年（934），今旗境属契丹；汉乾祐二年（949），今旗境东属汉胜州，境西属辽；周显德六年（959），今旗境东属周胜州地，境西属辽。