3万年前的原始社会，县境南部水洞沟一带，生活着原始社会人群，利用石料打制和加工多种石器工具，制作工艺装饰物品。县境高仁镇泉子湾出土5000年~7000年前新石器时代遗址。
夏商周时期，县境鄂尔多斯台地腹地为北方游牧之地，是中原农耕区与北方游牧区的重要分界和战略通道。生活着少数民族、戎狄部落游牧民。
秦始皇二十六年（前221年），全国分为36郡，境地属北地郡富平县。
秦始皇三十三年（前214年），秦始皇命大将蒙恬率30万士卒“北逐匈奴取河南地（今黄河河套南部）”，“自榆中并河以东属之阴山，以为四十四县，城河上为塞”。在境地南黄河东侧筑军事要塞“浑怀障”，今兵（冰）沟西南。此时，境地南部移迁中原人口。
秦二世元年（前209年），陈胜吴广起义后，中原地区处于战乱，北方匈奴单于头曼南下夺取“河南地”“秦所徙戎者复去”。迁徙在境地南部的中原人口相继离去。
西汉元朔二年（前127年），汉武帝派卫青击匈奴，收复“河南地”。复缮秦筑浑怀障，设浑怀都尉治之。
南北朝的太和年间（约477年），境地南部迁徙山东移民10万余，在秦筑“浑怀障”故址置历城郡建安县，西魏属临河郡。
隋开皇十八年（598年），改建安县为广润县。
隋仁寿元年（601年），改广润县为灵武县。
唐武德五年（622年），灵武县治所由“浑怀障”南迁胡地城（今灵武市境内），古城遂废。
宋咸平四年（1001年），宋、夏灵州大战，初战于境地兵（冰）沟。
元天圣二年（1024 年），西夏党项在省嵬山下（今红崖子乡境），修筑防御诸蕃军城“省嵬城”。
元武宗至大三年（1310年），在察汗脑儿设宣慰司，管理鄂尔多斯（辖今陶乐境地）。
明成化十年（1474年），在境南与灵武交界处修筑河东墙———明长城。
嘉靖十五年（1536年），在境地修筑长堤一道，北起红崖子都思兔河，南至横城，沿黄河纵贯全境。
清乾隆四十九年（1784年），黄河改向西流，将河西平罗东永惠堡部分地区甩到河东，因而与河东蒙古鄂尔多斯发生地界争端。
乾隆五十年（1785年），朝廷派员前来勘定，以黄河旧流之地为界，钉桩立碑，在今五堆子乡境内立“汉蒙界碑”五通，界内南北长18 公里、东西宽4 里，属平罗管辖，称“内五堆子”，界外属鄂托克旗辖，称“夷五堆子”。
是年，在五堆子开渠一条，长2 公里，为境地第一条引黄河自流灌溉渠。初名为五堆子小渠，后经数次上移渠口下延渠尾，先后改名为曹家渠、利民渠。
咸丰十一年（1861年），谭氏人（平罗姚伏人）在沙拐开口挖渠，以灌河滩地，为境内第二条自流灌渠。初名谭家渠，后经多次扩建，上伸下延，全长66公里，定名惠名渠。
光绪二十七年（1901年），黄河东移，河坝被冲刷20 公里，惠民渠渠身多处被冲断，“屡修屡圯，数年全废”。
光绪二十八年（1902年）鄂托克旗报垦地段中，有境地的白银套海、红山嘴（即今红崖子）、五堆子、月牙湖。
宣统元年（1909年），始建查汉埂龙王庙。