遼統(tǒng)和四年(986)，置阜俗縣，治今大城子鎮(zhèn)，后為利州治。
元至元初廢阜俗縣入利州。
明洪武二十六年(1393)，置營州中屯衛(wèi)，屬大寧都指揮使司。
后金天聰九年(1635)，置喀喇沁左翼旗(治所官大海，后移南公營子)。
清乾隆三年（1738），在喀喇沁左翼旗地內(nèi)設(shè)塔子溝廳，專管漢人事宜。
乾隆四十三年（1778），改塔子溝廳為建昌縣，隸屬承德府，實(shí)行“蒙漢分治，旗縣并立”。
1912年，境內(nèi)漢族初屬直隸省(今河北省)，后屬建昌縣。
1914年，因建昌縣與江西建昌府重名，又為大凌河發(fā)源地，故改建昌縣為凌源縣。
1931年，屬凌南縣。
1940年，撤銷縣制，蒙、漢統(tǒng)歸喀喇沁左旗管轄。
1946年，抗日戰(zhàn)爭勝利后成立喀喇沁左旗人民政府。
1948年，結(jié)束蒙、漢分治。
1949年，旗政府從公營子(今南公營子)遷至大城子。
1956年，屬遼寧省。
1957年10月8日，國務(wù)院第五十八次會(huì)議決議，撤銷喀喇沁左旗，設(shè)立喀喇沁左翼蒙古族自治縣。
1958年4月1日，喀喇沁左翼蒙古族自治縣成立，屬朝陽市。
1964年，屬朝陽專區(qū)。
1970年，屬朝陽地區(qū)。
1984年，復(fù)屬朝陽市。