阿拉善盟的境域，历史上曾是两个地区，即阿拉善地区和额济纳（或居延）地区。

阿拉善地区，古为雍州之域，春秋时属秦，始皇时置北地郡，汉时属北地、武威、张掖三郡，晋为前凉、后凉、北凉所据。隋唐时属甘州、肃州。宋代为西夏所据，明末为额鲁特蒙古居住。

清康熙二十五年（1686年），和硕特部的和罗理率部归顺，清王朝赐其地为其牧地，故称西套额鲁特或西套阿拉善蒙古。康熙三十六年（1697年）建阿拉善和硕特旗，一直延续到1949年和平解放。

额济纳地区先秦时称为“弱水流沙”，秦汉以后称“居延”。据考证，“居延”为古匈奴语，意为“天池”或“幽隐之地”。《书.禹贡》记大禹治水为疏通九浚大川，曾“导弱水于合黎，余波入于流沙”。弱水即为今之黑河，其下游为额济纳河，合黎应为河西走廊以北的合黎山，流沙则为居延地区的流沙戈壁。

两汉之时，汉朝的主要威胁来自北方的匈奴，所以特别重视西北的防务。汉武帝元狩二年（公元前121年）大将霍去病率军渡居延泽，攻打祁连山，大破匈奴 ，给予匈奴右方势力最沉重的打击，迫使匈奴四万余人投降，并夺占了河西走廊。居延，这个神秘的地名，首次在中国史籍上出现。

汉武帝太初三年（公元前102年）派遣戍边甲卒十八万人在酒泉、张掖北置居延、休屠（今甘肃武威地区附近）二都尉府。同年筑居延城。为了遮断匈奴入河西之路，汉武帝又派强驽都尉路博德，在居延筑“遮虏障”，修汉长城。后又置“张掖居延属国”。汉代是居延地区空前发展的时期，经过三个多世纪的开发垦殖，居延地区的人口、牲畜、田亩已有了相当规模，因此到了东汉末年将居延升格为西海郡，与河西四郡并列。

东汉以降，魏晋南北朝时期，居延地区一直称西海郡。晋怀帝永嘉（公元307年）后，居延先后被前凉（张轨）、前秦（符坚）、后凉（吕光）、西凉（李嵩）、北凉（沮渠蒙逊）所割据。隋唐时改属甘州、肃州。唐代曾设安北都护府和“宁寇军”统领居延军务。唐大历（公元766--779年）之后，居延先后被吐蕃、回鹘、契丹所占据。

宋真宗景德年间（公元1004---1007年），居延归属西夏。西夏时期，居延开始进入又一个繁荣时期。西夏在这里设置“黑山威福军司”和“黑山镇燕军司”等军事机构，筑“威福军城”（即黑城）。从公元1205年开始，成吉思汗先后数次派兵经居延进攻河西。公元1226年2月，元军南下，攻破“黑山威福军司”和“黑山镇燕军司”，居延归属元朝。

元统一中国后，于1286年在居延设立“亦集乃路总管府”（“额济纳”一名乃为西夏党项族语，意即“黑水”，自元朝以来由“亦集乃”转音而成），统领军政事务。有元一代，由于元帝国疆域空前扩大，居延地区成为中原通往西域和漠北的交通枢纽。亦集乃地区政治、经济、军事、文化又处于鼎盛时期。

明洪武五年（公元1372年），大将冯胜率军攻克亦集乃后，居延地区被划为甘州、肃州二卫的边外地，居民内徙，自汉代以来在居延的所有军事设施、屯垦设施及其它事业均被废弃。不久，该地区为漠北鞑靼占领，蒙古诸部游牧于此。

清雍正九年（公元1731年）土尔扈特蒙古部族首领丹忠呈请内徙，经陕甘总督查郎阿同意，得额济纳河流域为牧地。乾隆十八年（公元1753年），建额济纳旧土尔扈特特别旗，一直到1949年和平解放。

民国时，宁夏护军使兼辖阿拉善旗和额济纳旗，后两旗直属中央行政院蒙藏委员会管辖。

1949年9月23日阿拉善旗和平解放，9月27日额济纳旗和平解放。1950年，两旗归宁夏省管辖。1954年4月19～23日，在阿拉善旗府巴彦浩特召开的“宁夏省蒙古自治区首届人民代表大会”上，正式组成蒙古自治区人民政府，阿拉善历史上第一个盟级政权从此产生。1954年宁夏省建制撤消，额济纳旗由甘肃省酒泉地区代管，改名为“额济纳自治旗”，阿拉善旗更名为“巴彦浩特蒙族自治州”。1956年，两旗划归内蒙古自治区管辖，在巴彦浩特成立巴彦淖尔盟，辖阿拉善旗、额济纳旗、磴口县、巴彦浩特市。1958年，巴彦淖尔盟和河套行政区合并，盟行政公署迁至巴彦高勒，阿拉善旗、额济纳旗仍属巴彦淖尔盟。1961年4 月，阿拉善旗划分为阿拉善左旗和阿拉善右旗。1969年额济纳旗复归甘肃省酒泉地区，阿拉善右旗划归甘肃省武威地区，阿拉善左旗归宁夏回族自治区管辖。1979年，三个旗重新划归内蒙古自治区。1980年4月1日阿拉善盟成立。盟机关设在巴彦浩特，辖阿拉善左旗、阿拉善右旗、额济纳旗。