戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，杭錦后旗地區(qū)為高闕山南九原縣西部地。
秦朝時(shí)期，屬九原郡臨河縣（治所今臨河縣境內(nèi)）西部地。
西漢時(shí)期，分屬于朔方郡的臨河縣（治所今臨河縣境內(nèi)）和沃野縣（治所今臨河區(qū)黃羊木頭鎮(zhèn)腦高古城址）轄地。
東漢時(shí)期，屬朔方郡沃野縣轄地。
東漢末年，為匈奴政權(quán)統(tǒng)轄地。
三國(guó)魏景元三年至西晉太康二年（262年—281年），今旗境屬羌族政權(quán)統(tǒng)轄地。
東晉十六國(guó)時(shí)期，今旗境先后為后趙、前秦、后秦及夏等政權(quán)統(tǒng)轄之地。
南北朝時(shí)期，今旗境為北魏沃野鎮(zhèn)轄境。
北周時(shí)期，為永豐鎮(zhèn)（今臨河區(qū)境）統(tǒng)轄地區(qū)。
隋朝初期，屬豐州。
大業(yè)元年（605年），屬五原郡永豐縣（治所今臨河縣境）。
唐朝初期，今杭錦后旗境屬豐州，隸關(guān)內(nèi)道。
唐貞觀中期，改隸九原郡。
總章和開(kāi)元時(shí)期，屬豐州永豐縣（治所在今臨河區(qū)境內(nèi)）轄地。
五代十國(guó)時(shí)期，今旗境屬契丹遼統(tǒng)治地區(qū)。
宋、遼、金、夏時(shí)期，從西夏開(kāi)運(yùn)元年（1034年）起，今旗境屬西夏（黨項(xiàng)族）所置黑山威福軍司（治兀剌海城，今烏拉特中旗西南境）管轄地。
元朝時(shí)期，今旗境屬兀剌海路（治所兀剌海城，今烏拉特中旗中南部）管轄區(qū)域，隸屬甘肅行省。
明朝初期，屬寧夏衛(wèi)，隸陜西統(tǒng)領(lǐng)。
天順六年（1462年）以后，蒙古幾部相繼入套，后成為鄂爾多斯部統(tǒng)轄地。
清順治六年（1649年），編鄂爾多斯右翼后旗（杭錦旗），其區(qū)域包括今杭錦后旗的大部分地區(qū)，隸伊克昭盟（今鄂爾多斯市）。
光緒二十九年（1903年），清政府設(shè)置五原廳后，今旗境由五原廳和杭錦旗蒙漢分治。
民國(guó)十四年（1925年），今杭錦后旗屬臨河設(shè)治局管轄。
民國(guó)二十八年（1939年），綏遠(yuǎn)省政府移駐今旗所在地陜壩，接著第八戰(zhàn)區(qū)副司令長(zhǎng)官亦遷駐于此（在抗日戰(zhàn)爭(zhēng)中的一段時(shí)期，這里曾是西北抗日前線的政治、軍事重鎮(zhèn)之一）。
民國(guó)三十一年（1942年），綏遠(yuǎn)省政府在后套實(shí)行“新縣制”，將臨河縣的西部、西南部地區(qū)劃出設(shè)置米倉(cāng)縣（三道橋），將陜壩地區(qū)設(shè)置陜壩市政籌備處（大安鎮(zhèn)）。
民國(guó)三十四年（1945年）9月，綏遠(yuǎn)省政府在陜壩成立綏西專員公署，米倉(cāng)縣、陜壩鎮(zhèn)同屬綏西專員公署管轄。
民國(guó)三十八年（1949年）9月19日，隨綏遠(yuǎn)省和平起義中華人民共和國(guó)成立后，這一地區(qū)有米倉(cāng)縣和陜壩鎮(zhèn)兩個(gè)縣級(jí)行政區(qū)域建制單位。
1950年3月20日，綏遠(yuǎn)省人民政府設(shè)置陜壩專員公署，米倉(cāng)縣、陜壩鎮(zhèn)歸屬專員公署領(lǐng)導(dǎo)。
1953年9月1日，經(jīng)黨中央人民政府政務(wù)院批準(zhǔn)，將米倉(cāng)縣改為杭錦后旗（這是杭錦后旗建制之始），解決了過(guò)去米倉(cāng)縣與伊克昭盟（今鄂爾多斯市）杭錦旗“蒙漢分治”的歷史遺留問(wèn)題，旗人民政府駐三道橋，隸屬綏遠(yuǎn)省人民政府陜壩專區(qū)管轄。
1954年3月6日，杭錦后旗改隸內(nèi)蒙古自治區(qū)河套行政區(qū)人民政府領(lǐng)導(dǎo)。
1958年4月2日，經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，撤銷(xiāo)河套行政區(qū)后，杭錦后旗歸屬巴彥淖爾盟（今巴彥淖爾市）管轄。
同時(shí)，將陜壩鎮(zhèn)改為鄉(xiāng)級(jí)鎮(zhèn)劃歸杭錦后旗領(lǐng)導(dǎo)，將狼山縣撤銷(xiāo)后其原西北部地區(qū)劃歸杭錦后旗管轄；將臨河縣的光榮人民公社（在陜壩鎮(zhèn)東北）劃歸杭錦后旗。
1959年，將杭錦后旗的東風(fēng)、新華2個(gè)人民公社（由狼山縣劃入的）劃歸臨河縣管轄；同時(shí)將臨河縣的超美人民公社和頭道橋火車(chē)站劃入杭錦后旗。