今通辽市区域，战国时期，燕长城以北为东胡族游牧地，燕长城以南归燕国的辽东郡和辽西郡管辖。秦朝时期，东、西辽河一带隶属于辽东郡和辽西郡，嫩江流域仍由东胡人驻牧。西汉属鲜卑，东汉基本属辽东鲜卑。东晋、南北朝时基本属契丹。南北朝至隋唐时期，北部隶属于契丹，南部隶属于室韦。

唐开元二十九年（741），今市境属松漠都督府（契丹族）辖区。辽天庆元年（1111），今市境属上京道临潢府管辖。金大定二十九年（1189），今市境属临潢府路。元至顺元年（1330），今市境属辽阳行省宁昌路管辖。明永乐元年至宣德八年（1403—1433），今市境属山东辽东都司北境地。

清崇德元年（1636），在科尔沁部建立5旗，在郭尔罗斯部设郭尔罗斯旗。今旗境为科尔沁左翼中旗辖地，受盛京（奉天）将军监督与节制。清顺治五年（1648），在扎赉特部设扎赉特旗，在杜尔伯特部设杜尔伯特旗，拆郭尔罗斯旗为郭尔罗斯前旗、郭尔罗斯后旗。清顺治七年（1650），在科尔沁部设科尔沁左翼后旗。至此，哲里木盟（今通辽市）共辖10旗。科尔沁6旗受盛京（奉天）将军监督与节制，郭尔罗斯前旗受吉林将军监督与节制，郭尔罗斯后旗、扎赉特旗、杜尔伯特旗受黑龙江将军监督与节制。