距今7000年前的新石器時(shí)期，雅魯河、綽爾河流域已有人類活動(dòng)。
堯、舜時(shí)期，雅魯河、綽爾河流域均在古肅慎國內(nèi)，其地為濊貊部余部夫余部所居。
春秋時(shí)期，扎蘭屯市境域內(nèi)的雅魯河、綽爾河流域?yàn)闁|胡重要游獵地之一。
東漢末年，雅魯河、綽爾河流域處于鮮卑勢力東界之地。
東晉太元十一年（386年），雅魯河、綽爾河及阿倫河流域?yàn)榉蛴鄧鴦萘Ψ秶畠?nèi)，為勿吉國黑水部。
唐元和時(shí)期，雅魯河、綽爾河流域?qū)倌鲜翼f中的和解部和烏羅護(hù)部（即北魏烏羅侯）兩部的游獵之地。
五代十國時(shí)期，契丹皇族遙輦、迭刺二部長期居住在雅魯河、綽爾河、阿倫河流域，為契丹人活動(dòng)中心。
遼天慶六年（1116年），遼在泰州（今黑龍江泰來縣塔子城）北設(shè)金山縣，后升為靜州。
為雅魯河、綽爾河流域，即今扎蘭屯市境域。
蒙古太祖九年（1214年），鐵木真對(duì)幾個(gè)立有戰(zhàn)功的弟弟和外戚家族進(jìn)行分封，鐵木真幼弟帖木真·翰赤斤的封地在大興安嶺東西之地以及嫩江、松花江一帶，扎蘭屯市境域在其封地內(nèi)。
明永樂六年（1408年），明王朝設(shè)立的阮里河（即雅魯河）衛(wèi)，即設(shè)在今大興安嶺東麓雅魯河流域，同時(shí)在綽爾河流域設(shè)置了朵顏衛(wèi)。
清順治時(shí)期，沙俄軍隊(duì)入侵黑龍江以北廣大地區(qū)，清王朝忙于平定關(guān)內(nèi)反清叛亂，無力顧及邊疆防務(wù)，遂采取消極的內(nèi)遷政策，將居住在這一邊區(qū)的鄂倫春、鄂溫克、達(dá)斡爾等族遷至黑龍江南岸居住，其中部分鄂倫春人、鄂溫克人被遷至雅魯河、綽爾河、濟(jì)沁河流域的原始森林中游獵，雅魯河、音河流域被編為“雅魯阿巴”，濟(jì)沁河流域被編為“濟(jì)沁阿巴”，綽爾河流域被編為“托信阿巴”。
清康熙二十二年（1683年），今扎蘭屯市境歸黑龍江將軍管轄。
清康熙三十年（1691年），清王朝在3個(gè)“扎蘭”、5個(gè)“阿巴”的基礎(chǔ)上，建立布特哈八旗（即打牲八旗），嫩江流域的達(dá)斡爾、鄂溫克、鄂倫春人均編入八旗之內(nèi)。
每旗十幾或二十幾佐不等，每佐設(shè)佐領(lǐng)1人，佐下設(shè)額兵催領(lǐng)（頭目）4人，正藍(lán)旗、鑲紅旗同駐雅魯河，正藍(lán)、鑲紅兩旗設(shè)扎蘭衙門，并派有“扎蘭章京”坐鎮(zhèn)今扎蘭屯，司掌正藍(lán)、鑲紅兩旗的軍事和行政事務(wù)，由布特哈總管衙門節(jié)制。
清光緒二十年（1894年），清王朝裁撤布特哈總管，改升為布特哈副都統(tǒng)，仍隸屬黑龍江將軍管轄。
同年，扎蘭屯設(shè)立官莊，由扎蘭章京總領(lǐng)收容關(guān)內(nèi)人口、屯田等事宜。
清光緒三十二年（1906年），清王朝裁撤布特哈副都統(tǒng)以嫩江為界，分設(shè)東、西兩路布特哈，各設(shè)總管1人，西路布特哈總管駐宜臥奇，分別掌管本路所轄各旗事宜，雅魯河流域?qū)傥髀凡继毓?/p>
每旗設(shè)佐領(lǐng)1人，扎蘭衙門廢止。
民國五年（1916年）3月1日，民國政府為管理自行流入的墾荒農(nóng)民和發(fā)展招墾事業(yè)，黑龍江省在大興安嶺東麓濟(jì)沁河流域設(shè)置濟(jì)沁河稽墾局；同年7月1日，設(shè)置扎蘭屯稽墾局，同時(shí)設(shè)立輔佐稽墾局管理土地開放事務(wù)的佐治局。
民國十二年（1923年）3月，民國政府設(shè)立東省特別行政區(qū)行政長官公署，掌管轄地內(nèi)鐵路兩側(cè)附屬地行政事務(wù)。
民國十五年（1926年）2月2日，濟(jì)沁河、扎蘭屯兩稽墾局廢止，設(shè)立雅魯設(shè)治局，局址在今扎蘭屯，由黑龍江省委派設(shè)治員進(jìn)行管理。
民國十八年（1929年）1月5日，民國政府黑龍江省行政公署將雅魯設(shè)治局改升為雅魯縣，隸屬黑龍江省管轄，為三等縣。
雅魯縣轄境東至阿倫河西岸與布西縣分界，南與景興縣、扎賚特旗分界，北至內(nèi)興安嶺與呼倫貝爾的呼倫縣分界。
民國二十一年（1932年）6月27日，偽滿洲國成立后，撤銷雅魯縣建制，將原雅魯縣行政區(qū)分設(shè)為布特哈左翼旗（駐地今扎蘭屯）、布特哈右翼旗（駐地博克圖）。
民國二十二年（1933年）5月12日，布特哈左翼、右翼兩旗合并為布特哈旗，隸屬于興安東分省，偽旗公署設(shè)在今扎蘭屯。
民國三十四年（1945年）8月，日本宣布無條件投降，偽滿洲國布特哈旗公署解體。
民國三十五年（1946年）5月，布特哈旗政府組建后，隸屬于東蒙古人民自治政府納文慕仁盟（省）政府。
民國三十六年（1947年）5月1日，布特哈旗歸內(nèi)蒙古自治區(qū)政府納文慕仁盟領(lǐng)導(dǎo)。
民國三十八年（1949年）4月，改屬呼納盟政府。
1950年1月23日，內(nèi)蒙古自治區(qū)人民政府決定將布特哈旗所轄的博克圖努克圖（雅魯、巴里木即巴林兩嘎查）劃歸喜桂圖旗（今牙克石市）管轄。
1953年4月1日，內(nèi)蒙古自治區(qū)人民政府決定撤銷呼納盟，建立內(nèi)蒙古自治區(qū)東部行政公署，布特哈旗直接隸屬于東部區(qū)行署。
1954年4月，東部區(qū)行署撤銷，將原呼納盟、興安盟合并為呼倫貝爾盟，布特哈旗隸屬呼倫貝爾盟。
1969年8月1日，布特哈旗隨呼倫貝爾盟劃歸黑龍江省。
1979年7月1日，布特哈旗隨呼倫貝爾盟復(fù)歸內(nèi)蒙古自治區(qū)。
1983年10月10日，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，撤銷布特哈旗，在原行政區(qū)內(nèi)設(shè)立扎蘭屯市（縣級(jí)）。
1984年1月1日，正式實(shí)行市建制。
2001年10月10日，國務(wù)院批準(zhǔn)撤銷呼倫貝爾盟，設(shè)立地級(jí)呼倫貝爾市，扎蘭屯市隸屬呼倫貝爾市。