辽宋夏对峙
公元589年，隋朝在今准格尔旗、达拉特旗、东胜区一带设榆林郡、下辖榆林县、富昌县、全河县；在今鸟审旗和鄂托克旗相邻地区设朔方郡，下设岩绿县、宁朔县、德静县、长泽县；在今达拉特旗和杭锦旗的部边沿设五原郡（公元585年曾在这里设丰州），下辖九原县、永丰县、安化县、大同城；在今鄂托克旗、鄂托克前旗沿黄河地区设灵武郡，下辖杯远县、灵武县、回乐县、弘静县、丰安县；在今鄂托克旗和鄂托克前旗一带设盐川郡，下辖五原县。
唐王朝建立后，唐太宗于公元672年将今鄂尔多斯地区划入关内道领属，在今准格尔旗、东胜区东部设胜州，下辖榆林县、河滨县（公元629年曾在此设云州，630年又改为威州）；在今伊金霍洛旗南部及乌审旗一带设夏州（公元724年改为朔方郡，756年又改为漫州），下辖岩绿县（此前公元628年曾将岩绿县改为朔方县）、德静县（公元633年该县归北开州管辖，公元634年将北开州改为化洲，公元639年废化州，改名为德静县）、宁朔县（公元619年在此设南夏州，公元654年又设宁朔县）、长泽县（公元633年改为长洲，公元639年废州，又设长泽县，隶夏州）；在今鄂托克旗、鄂托克前旗设宥州（公元680年在此设“六胡州”；鲁州、丽州、舍州、塞州、依州、契州；公元704年将六胡州合并成匡州、长州；公元707年设立兰池都督府，分六州为县；公元721年改设鲁州、丽州、契州、塞州；公元738年在此设宥州），下辖延恩县（公元738年在此设匡州）归仁县（原为兰池州长泉县）、怀德县（唐初为塞门县，公元732年改为怀德县）、长泽县（原属夏州，公元820年将夏州改隶宥州）；在鄂托克前旗的南部设盐州（公元618年将盐川郡改为盐州，公元627年将盐州废弃，改为灵州的一个县，梁师都败北后又设盐州，先隶夏州都督府，后隶灵州都督府，公元742年更名为五原郡；公元758年改为盐州），下辖五原县（为隋代五原县，梁师都有后，将五原县治所迁至灵州，公元628年又设白池县，公元663年将白池县更名为兴宁县）；在今鄂托克旗、鄂托克前旗西部地区设灵州（为隋代灵武郡，公元618年改为灵州，公元742年将灵州改为灵明郡，公元758年又改为灵州），下辖怀远县（为隋代怀远县旧址，从公元637年始，还辖有丰州所属之九原县、就丰县、保静县、回乐县、温池县）；在杭锦旗北部设丰州（为隋朝时的五原郡地；公元618年改为丰州，公元630年设丰州都督府，公元637年废弃丰州，划归灵州，公元684年又设丰州），下辖九原县（公元653年设九原县）、永丰县（隋朝置永县，公元623年废弃，650年又设永丰县）。
唐朝为安置归顺的突厥汗国的部落，于公元649年在今伊金霍洛旗南部与乌审旗一带设羁禁州府定襄都督府，下辖阿德州、执失州、拔延州、苏农州；公元630年在乌审旗一带设云中都督府；公元643年设舍利州、阿史那州、绰州、思壁州；白登州；于公元663年在今乌审旗与鄂托克前旗一带设桑乾都督府，下辖郁射州、艺失州、卑失州、咤略州；于公元649年设呼延都督府，下辖贺鲁州、葛罗州、趼跌州3在今乌审旗南部设达浑都督府，下辖安化州、宁朔州人、仆固州；在今乌审旗中部设静边州都督府，下辖北夏州；在今鄂托克前旗南部设乐容州都督府，下辖东夏州。
宋元时期
公元916年，辽朝在今准格尔旗、达拉特旗、东胜区、伊金霍洛旗东部地区设振武军，废弃胜州。
公元929年，在今达拉特旗、准格尔旗北部置西南面招讨司（治天德军），下辖富民县、振武县；在今达拉持旗西南部、东胜区东部置河清军；在今准格尔旗南部及东胜市东部一带设全肃州；在今达拉特旗、准格尔旗东部设东胜州，下辖榆林县、河滨县；在今达拉特旗、准格尔旗北部设云内州，下辖柔服县、宁人县。五代十国时期，鄂尔多斯分别被党项羌人、灵武节度使（亦称朔方节度使或灵盐节度使）、振武节度使占领，并延续很长一段时间。
公元960年，北宋在今鄂尔多斯东部地区设麟州新秦郡，下辖新秦县；在今鄂尔多斯南部地区设夏州、宥州，在西南部设盐州。公元1127年北宋灭亡，西夏占据大部分地区。
公元1271年，元朝在今准格尔旗、达拉特旗东部、东胜区一带置中书省河东山西道宣慰司大同路云内州、东胜州；将乌审旗、鄂托克前旗南部划归陕西行省；鄂托克旗、鄂托克前旗西部划归甘肃行省；在乌审旗、鄂托克旗西部、杭锦旗南部、伊金霍洛旗南部、东胜市一带设察汗脑（皇室封地）。
明清时期
蒙古鄂尔多斯部伊克昭盟七旗王公会盟铜像
元朝灭亡之前，鄂尔多斯地区被元朝太傅、中书左丞相、河南王扩廓帖木儿所占有。至明朝初期，扩廓帖木儿被赶出鄂尔多斯，鄂尔多斯属明王朝派员管辖。但不久，故元势力和蒙古各部相继进入鄂尔多斯地区。在一个多世纪里，明王朝多次派军进攻，但始终未能如愿。后明朝在鄂尔多斯南部修筑长城，加设边关，将鄂尔多斯让给了蒙古军，并将阿勒坦汗（俺答）加封为顺义王，两家关系才得以缓合。
公元1371年，明朝在今鄂尔多斯南部设察罕脑儿卫，在东胜北部设东胜卫。后鄂尔多斯部入主河套，明朝势力退回长城以南。
明成化十五年元太祖成吉思汗孛儿只斤·铁木真的第十五世孙达延汗孛儿只斤·巴图孟克再一次统一蒙古草原，设立六个万户；封其三子孛儿只斤·巴尔斯博罗特(蒙古土默特部首领阿拉担汗为其次子)执掌新秦中草原为鄂尔多斯万户。
蒙古鄂尔多斯部伊克昭盟盟长虎钮印信
清天聪九年（公元1635年）鄂尔多斯万户孛儿只斤·巴尔斯博罗特的第五世孙孛儿只斤·额磷臣率部内附归清，清廷册孛儿只斤·额磷臣为鄂尔多斯济浓，命其统管蒙古鄂尔多斯部。
清顺治六年（公元1649年），清朝将蒙古族鄂尔多斯部落分为：鄂尔多斯左翼中旗（原郡王旗），鄂尔多斯左翼前旗（今准格尔旗），鄂尔多斯左翼后旗（今达拉特旗），鄂尔多斯右翼中旗(今鄂托克旗)，鄂尔多斯右翼前旗（今乌审旗），鄂尔多斯右翼后旗（今杭锦旗）；后增设鄂尔多斯右翼前未旗（原扎萨克旗，后与郡王旗合并为今伊金霍洛旗）。6个札萨克旗，置伊克昭盟。敕封额磷臣为伊克昭盟鄂尔多斯左翼中旗(原郡王旗，后与鄂尔多斯右翼前末旗合并为今伊金霍洛旗)扎萨克，晋多罗郡王爵，兼伊克昭盟盟长。至此，鄂尔多斯始建盟旗制。
清末爆发的独贵龙运动
公元1907年（光绪三十三年），清朝在鄂尔多斯左翼中旗东部被开垦的地区设东胜厅。
民国时期
民国初年，中华民国临时大总统孙中山宣布：“清廷对待蒙古头行的种种政策继续生效。”故当时鄂尔多斯仍设7旗1厅。
公元1912年，将东胜厅（在今罕台庙乡）迁至今羊场壕乡，改置东胜县。
公元1921年，在今鄂托克旗北部设东胜县“飞地”木肯淖。
公元1923年，在今伊金霍洛旗境内设陕西省神木县“飞地”通格朗。
