战国时期，北方民族林胡和楼烦活跃在内蒙古高原上。战国晚期，由于靠近北方的中原诸侯不断向北蚕食，致使林胡和楼烦的活动区域随之向北移动。公元前325年至公元前298年，赵国强盛起来，向北击败林胡、楼烦，迫使两族从土默特平原向西边的鄂尔多斯高原迁徙。公元前297年，赵国降伏楼烦王之后，又破降林胡。

赵国最早建立政权的地方叫云中郡。据史志载，东周显王四十四年至东周赧王十七年（公元前325年—公元前298年），赵国武灵王实行胡服骑射，打败林胡、楼烦部，并筑长城。自代（今河北省蔚县）傍阴山下，至高阙（今内蒙古巴彦淖尔市乌拉特中旗狼山）为塞，并置云中（今内蒙古呼和浩特市托克托县古城村，辖今呼和浩特大青山以南平原地区）、雁门（今内蒙古乌兰察布市凉城县）、代郡（辖今内蒙古乌兰察布市丰镇市、兴和县南部地区），将高阙作为军事要塞。赵武灵王二十四年（公元前302年），赵武灵王出兵故关攻中山国，攘地北至燕、代、云中、九原（今内蒙古包头市西）。今内蒙古巴彦淖尔市五原县属赵九原地。赵武灵王命吏大夫的奴隶迁往九原，命将军、大夫、嫡子、代吏均着胡服，移民实边。

在战国时期，燕国也向北扩展自己的势力范围，并建立自己的地方性政权。据史志载：燕昭王十二年（公元前300年），燕国将领秦开率兵北进，击败东胡，并在其北境修筑长城，以防御东胡南下。燕长城分为南、北两段，北段长城西起今内蒙古乌兰察布市化德县东，东抵今朝鲜半岛北部龙岗，经今内蒙古锡林郭勒盟正蓝旗、多伦县、内蒙古赤峰市松山区、敖汉旗、内蒙古通辽市奈曼旗、库伦旗；南段长城自今内蒙古乌兰察布市化德县东，经今内蒙古赤峰市喀喇沁旗、宁城县、敖汉旗南部、辽宁省建平县北部进入今辽宁省北票县；西至上谷郡（辖今内蒙古锡林郭勒盟南部地区）、辽西郡（辖今内蒙古赤峰市南部地区和通辽市西南部地区）、渔阳郡（今北京市密云县西南）、辽东郡（今辽宁省）。