今太仆寺旗地区，秦朝时宝昌镇以南属上谷郡北境地，宝昌镇以北为匈奴辖区。西汉时，南部属上谷郡管辖，北部为匈奴地。东汉时属鲜卑统辖区域。三国和西晋时属鲜卑拓跋政权统治区。

东晋十六国时，代建国二十九年（366），属代政权统治区；前秦建元十八年（382），属前秦（氐族）政权统辖区；魏登国十年（395），属魏（鲜卑拓跋氏）政权统治地。北魏太和二十一年（497），今旗境属御夷镇镇戍区；东魏武定四年（546），在柔然与东魏“拉锯地区”；北齐武平三年（572），在北齐政权与突厥之间争夺地区范围。

隋大业八年（612），今旗境属涿郡辖地。唐总章二年（669），今旗境属单于都护府所辖桑乾都督府的管辖区；唐开元二十九年（741），今旗境归饶乐都督府辖区；唐元和十五年（820），今旗境属幽州卢龙节度使统辖地。五代十国时，今旗境基本上属契丹辽统辖地区。

辽代，今旗境为西京道奉圣州管辖地。金代，今旗境归西京路桓州管辖，在今旗境南部设西京盐司。

蒙古中统三年（1262），在今旗境南部置盐使司。元延佑六年（1319），改置为宝昌州（今旗境南部），隶属中书省兴和路。明永乐十一年至正统十四年（1413—1449），今旗境属京师辖地；明万历年间，今旗境为察哈尔部游牧地。清康熙十六年（1677），将驻牧于此的察哈尔部众编属太仆寺左翼牧群，设总管。清乾隆二十六年（1761），隶察哈尔都统（驻张家口）。

民国元年（1912），沿袭清制。民国3年（1914），今旗境划归察哈尔特别区管辖。民国7年（1918），析太仆寺左翼牧群部分辖区及察哈尔正白旗东境，设置宝昌招垦设治局。民国14年（1925），改宝昌招垦设治局为宝昌县。民国17年（1928），太仆寺左翼牧群、宝昌县改隶察哈尔省。民国23年（1934），将太仆寺左翼牧群，划属新设置的察哈尔盟，仍隶察哈尔省。民国25年（1936）初，伪察哈尔盟公署将宝昌县与沽源县合并成立宝源县。同年，将太仆寺左翼牧场改称太仆寺左旗。驻地由五旗敖包迁至炮台营子。宝源县隶属伪蒙古联合自治政府。民国26年（1937）“七七”事变后，察哈尔省沦陷。这一地区划属伪蒙古联盟自治政府（1939改蒙疆联合自治政府）。民国34年（1945）8月，日本投降，复归察哈尔省管辖。