民国3年（1914），奈曼旗隶属热河特别行政区都统管辖。民国17年（1928），改热河特别行政区为热河省。奈曼旗遂隶于热河省昭乌达盟。民国18年（1929）1月，奈曼旗隶属热河省政府。民国23年（1934），将奈曼旗划入兴安西分省（后改省）。民国24年（1935）3月，撤销绥东县建制，其一部分区域划归奈曼旗，原驻八仙筒的绥东县政府与奈曼旗公署合并设置奈曼旗公署。民国32年（1943）10月，设兴安总省，奈曼旗隶属伪兴安总省。

1945年9月，抗日战争胜利后奈曼旗隶属热河省。1946年1月，东蒙古人民自治政府成立，奈曼旗由其兴南地区办事处管辖。3月，在中共领导组织下，成立奈曼旗政府，隶属于哲里木省政府。6月，中共辽西省委决定，撤销哲里木省，建立哲里木盟政府后，奈曼旗属辽吉区行政公署哲里木盟政府（亦称第五专署）。9月，属辽吉省一地委和一专署管辖。12月，奈曼旗归辽北省第一专员公署所辖。1947年11月，由新组建的辽北省第五专员公署（阜新地区）管辖。1948年8月，撤销辽吉省后奈曼旗政府归辽北省五地委、五专署管辖。9月，奈曼旗复归辽北省哲里木盟政府所辖。1949年4月21日，奈曼旗人民政府随哲里木盟归属内蒙古自治政府管辖。