北魏太和十一年（487），改统万镇为夏州，境属化政郡岩绿县（治所今旗境内）。西魏时属夏州弘化郡（治所今乌审旗境内）。北周时属夏州归真郡。隋朝置朔方郡岩绿县（治所今旗纳林河乡境内）。唐朝置夏州（治所旧统万城），辖朔方县（治所旧统万城）。五代十国时，今旗境南部属定难节度使统辖之夏州，北部属契丹（辽）国。北宋初夏州为北宋王朝统治。

辽重熙七年、西夏天授礼法延祚元年（1038），党项人李元昊即皇帝位，建立西夏政权，今旗境遂属西夏的夏州（治所今旗境）。元至元九年（1272），忽必烈封其子忙哥刺为安西王。安西王所辖蒙古四千户驻牧于察罕脑儿（今旗境），并筑城。元至大三年（1310），曾“立宣慰司都元帅府于察罕脑儿”。