今库伦旗区域，秦朝属东胡，西汉属乌桓，东汉属鲜卑，三国、西晋基本属东部鲜卑，东晋十六国、南北朝时基本属契丹。隋大业八年（612），今旗境基本属契丹辖区。唐开元二十九年（741），属松漠都督府，皆为契丹辖区内。辽天庆元年（1111），属上京道临潢府辖区。金大定二十九年（1189），分属临潢府路、咸平路。元至顺元年（1330），基本属辽阳行省宁昌路。明永乐元年（1403），属山东辽东都司。

清顺治三年（1646），清朝派盛京实胜寺喇嘛西布札衮如克到库伦（今库伦旗），被授予盛京锡埒图库伦札萨克达喇嘛印，统领政教，成为政教合一的锡埒图库伦札萨克喇嘛旗建制单位，隶属卓索图盟。清乾隆四十三年（1778），归承德府附带管辖。清嘉庆六年（1801），隶属朝阳府。清嘉庆十六年（1811），附属热河道都统管辖。清嘉庆二十五年（1820），库伦旗境直隶承德府。清光绪三十四年（1908），清朝划阜新县北境、奈曼旗东南境、喀尔喀左旗和锡埒图库伦札萨克喇嘛旗的部分垦地设置绥东县（辖境为今库伦旗和奈曼旗各一部分），隶属朝阳府。