海勃湾地区历史悠久。早在夏商之际，这里就是古代北方民族繁衍生息之地。春秋时期为白翟（即猃狁之族）牧地。战国时期属林胡故地。

公元前221年，秦始皇统一中国，分天下为三十六郡，海勃湾地区属北地郡辖境。

西汉元朔二年（公元前127年），汉武帝派将军卫青、李息出云中，大败匈奴，收复河南地，海勃湾地区属朔方郡所辖沃野县辖境。

三国到晋初，海勃湾地区皆为匈奴游牧地。

东晋大兴二年（319），羯族石勒吞并北方诸族势力，建立后赵。海勃湾地区属后赵辖境。东晋永和六年（350），氐族苻洪建立前秦。海勃湾地区为前秦所统。

北魏太武帝始光中，为保平城以防蠕蠕部族进犯，东起赤城，西至五原筑长城两千余里，并于阴山北设置六镇，屯兵驻守，其时，海勃湾地区属沃野镇西南境。北魏永熙三年（534），北魏分裂为东西魏，其时，海勃湾地区属西魏辖境。后西魏大权被宇文觉取代，建立北周，海勃湾地区属北周辖境。