今鄂伦春自治旗行政区域，秦朝属东胡，西汉属鲜卑，东汉、三国至西晋分属鲜卑和夫余等。北魏为拓跋鲜卑的发祥地，后魏至隋唐时为室韦地。唐开元二十九年（741），今旗境属河北道室韦都督府所辖讷北支部、如者部。五代晋天福八年（943），今旗境属辽（契丹）。辽天庆元年（1111），今旗境属上京道东北路招讨司辖。金大定二十九年（1189），今旗境属上京路蒲与路辖区内。金天德二年（1150），乌古敌烈招讨司治所约在今鄂伦春自治旗境内。元至顺元年（1330），今旗境属辽阳行省开元路和泰宁路。明属奴儿干都司福余卫辖境。

清康熙二十二年（1683），设置黑龙江将军，今旗境归黑龙江将军管辖。清康熙二十八年（1689），今旗境属布特哈总管衙门辖区。清雍正十年（1732），清朝把散居在哈玛尔、毕拉尔、多布库尔、阿里玛河和托河一带的鄂伦春人分为五路，称五路鄂伦春。每路设布特哈官一员，号“谙达”，三年一换（五路鄂伦春分布地约在今鄂伦春自治旗及黑龙江省西北部地区）。清嘉庆二十五年（1820），今旗境大部属墨尔根副都统辖区，诺敏河西南岸地区属齐齐哈尔副都统辖区。清光绪八年（1882），撤去布特哈管理，在兴安岭太平湾地方建立兴安城总管衙门，设副都统衔总管统辖，并设一批鄂伦春副总管、佐领、骁骑校等官员。