早在遠古時期，準格爾旗就有古人類活動的足跡。
考古學家在準格爾旗納林川畔和黃河沿岸發(fā)現了不少舊石器早期的石器遺存。
證明在舊石器時期，準格爾旗地區(qū)已有了古人類活動。
他們在這里生活繁衍，過著以狩獵為主、采集為輔的群體生活。
準格爾地秦朝時屬云中郡、上郡，上郡廣衍縣治今納日松鎮(zhèn)勿圖門村。
西漢時，屬云中、西河2郡，云中郡沙南縣治今十二連城鄉(xiāng)腦包灣村；西河郡治平定縣城在今納日松鎮(zhèn)羊市塔村，領廣衍、美稷等縣，美稷縣治今沙圪堵鎮(zhèn)納林村。
東漢時屬并州云中、西河2郡，西河郡美稷縣設南匈奴單于庭。
三國、西晉時屬南匈奴；東晉時歷屬后趙、前秦、后秦、夏。
[48]南北朝時初，屬北魏夏、朔2州；次分屬西魏、東魏；后分屬北周、北齊。
隋朝時初，屬云州榆林縣，治今十二連城鄉(xiāng)腦包灣村；次屬勝州榆林、富昌2縣，富昌縣治今十二連城鄉(xiāng)天順圪梁村；后改勝州為榆林郡，治榆林，領榆林、富昌等3縣。
唐朝時，歷屬關內道、朔方節(jié)度使、振武節(jié)度使之勝州，治榆林，領榆林、河濱2縣，河濱縣治今十二連城鄉(xiāng)天順圪梁村。
五代時，屬振武節(jié)度使之勝州。
[48]宋朝時初，分屬遼西京道東勝、金肅2州和北宋河東路豐州，東勝州領榆林、河濱等縣，金肅州治在今沙圪堵鎮(zhèn)境內，豐州治今納日松鎮(zhèn)二長渠村；次分屬金西京路寧邊、東勝2州和西夏，寧邊州治今龍口鎮(zhèn)臺子梁村；后盡歸西夏。
元朝時，屬中書省山西道大同路東勝州。
[48]明朝時初，屬山西省東勝衛(wèi)，東勝右衛(wèi)治今十二連城鄉(xiāng)腦包灣村；后盡歸漠南蒙古鄂爾多斯部。
清順治六年（1649年），設鄂爾多斯左翼前旗，乾隆二年（1737年），鄂爾多斯7旗會盟伊克昭，準格爾旗屬伊克昭盟。
札薩克初駐扎勒谷（今沙圪堵鎮(zhèn)賈浪溝村），康熙晚期移駐烏拉素河（今沙圪堵鎮(zhèn)烏拉素村），咸豐二年（1852年），移駐刀勞烏日都（今布爾陶亥蘇木鏵尖村），同治元年（1862年），在今布爾陶亥蘇木大營盤建府邸。
旗下初按人丁轄8參領42佐領，道光四年（1824年），始按地域設達慶、達爾古，逐漸取代參領、佐領，光緒二十年（1894年），轄13達慶牌56達爾古牌。
光緒三十二年（1906年），旗南“黑界地”分作5段，仁、義2段歸山西省河曲縣代管，禮、智、信3段歸陜西省府谷縣代管。
民國元年（1912年），準格爾旗屬北洋政府轄，民國三年（1914年），屬綏遠特別行政區(qū)，民國五年（1916年），東官府移駐楊家灣（今沙圪堵鎮(zhèn)不拉村），民國七年（1918年），仁、義2段劃為山西省河曲縣第四區(qū)。
民國十七年（1928年）屬綏遠��；民國二十一年（1932年），旗政南北分治，東官府移駐神山（今沙圪堵鎮(zhèn)神山村）轄西南旗地，西官府駐萬和堂（今十二連城鄉(xiāng)董三堯村）轄東北旗地；民國二十三年（1934年），收回陜西省府谷縣代管禮、智、信3段。
民國二十八年（1939年）抗戰(zhàn)初，河北旗境屬偽蒙古聯(lián)盟自治政府，河南旗境屬南京國民政府；民國三十一年（1942年），札薩克移駐恒勝玉（今暖水鄉(xiāng)德勝西村）；民國三十四年（1945年），日偽投降，旗地全境光復。
民國三十七年（1948年）1月，晉綏解放軍攻克河曲縣駐地長灘，同年4月，陜甘寧邊區(qū)解放軍攻克準格爾旗府駐地神山，同年5月，共產黨在楊家灣建立準格爾旗民族自治政權；同年12月，國民黨在王保公（今包頭市土默特右旗將軍堯鎮(zhèn)）建準格爾旗札薩克王府。
[48]1949年9月，隨綏遠省當局和平起義，準格爾旗全境解放。
1949年10月，中華人民共和國成立。
1950年1月，準格爾旗屬綏遠省伊克昭蒙古族自治區(qū)；同年6月，山西省河曲縣第四區(qū)劃為綏遠省伊克昭自治區(qū)十里長灘區(qū)。
同年8月，在沙圪堵成立旗人民政府；同年9月，十里長灘區(qū)劃為準格爾旗第13區(qū)。
1954年3月，綏遠省并入內蒙古自治區(qū)；5月，河北2個區(qū)14個鄉(xiāng)劃歸平地泉行政區(qū)薩拉齊縣；6月，撤伊克昭自治區(qū)設伊克昭盟，準格爾旗屬內蒙古自治區(qū)伊克昭盟。
[48]1999年8月，旗人民政府移駐薛家灣鎮(zhèn)。
2001年9月，撤伊克昭盟設鄂爾多斯市，準格爾旗屬內蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市。