秦朝时期，今太仆寺旗地区宝昌镇以南属上谷郡北境地，宝昌镇以北为匈奴辖区。
西汉时期，南部属上谷郡管辖，北部为匈奴地。
东汉时期，属鲜卑统辖区域。
三国和西晋时期，属鲜卑拓跋政权统治区。
东晋太和元年（366年），属代政权统治区。
前秦建元十八年（382年），属前秦（氐族）政权统辖区。
北魏登国十年（395年），属魏（鲜卑拓跋氏）政权统治地。
太和二十一年（497年），今旗境属御夷镇镇戍区。
东魏武定四年（546年），在柔然与东魏“拉锯地区”。
北齐武平三年（572年），在北齐政权与突厥之间争夺地区范围。
隋大业八年（612年），今旗境属涿郡辖地。
唐总章二年（669年），今旗境属单于都护府所辖桑乾都督府的管辖区。
开元二十九年（741年），今旗境归饶乐都督府辖区。
元和十五年（820年），今旗境属幽州卢龙节度使统辖地。
五代十国时期，今旗境基本上属契丹辽统辖地区。
辽朝时期，今旗境为西京道奉圣州管辖地。
金朝时期，今旗境归西京路桓州管辖，在今旗境南部设西京盐司。
蒙古中统三年（1262年），在今旗境南部置盐使司。
元延佑六年（1319年），改置为宝昌州（今旗境南部），隶属中书省兴和路。
明永乐十一年至明正统十四年（1413年—1449年），今旗境属京师辖地。
万历年间，今旗境为察哈尔部游牧地。
清康熙十六年（1677年），将驻牧于此的察哈尔部众编属太仆寺左翼牧群，设总管。
乾隆二十六年（1761年），隶察哈尔都统（驻张家口）。
民国元年（1912年），沿袭清制。
民国三年（1914年），今旗境划归察哈尔特别区管辖。
民国七年（1918年），析太仆寺左翼牧群部分辖区及察哈尔正白旗东境，设置宝昌招垦设治局。
民国十四年（1925年），改宝昌招垦设治局为宝昌县。
民国十七年（1928年），太仆寺左翼牧群、宝昌县改隶察哈尔省。
民国二十三年（1934年），将太仆寺左翼牧群，划属新设置的察哈尔盟，仍隶察哈尔省。
民国二十五年（1936年）初，伪察哈尔盟公署将宝昌县与沽源县合并成立宝源县。
同年，将太仆寺左翼牧场改称太仆寺左旗，驻地由五旗敖包迁至炮台营子。
宝源县隶属伪蒙古联合自治政府。
民国二十六年（1937年），“七七”事变后，察哈尔省沦陷。
这一地区划属伪蒙古联盟自治政府（1939年改蒙疆联合自治政府）。
民国三十四年（1945年）8月，日本投降，复归察哈尔省管辖。
民国三十五年（1946年）春，内蒙古自治运动联合会太仆寺左旗支会成立。
民国三十六年（1947年）5月，太仆寺左旗随察哈尔盟划归内蒙古自治政府领导，旗政府驻炮台营子（今贡宝拉格苏木）。
1950年8月，将察哈尔省的宝源县划分为宝昌县、沽源县，并将宝昌县划归内蒙古自治区察哈尔盟管辖，宝昌县人民政府驻宝昌镇。
同年，察哈尔盟人民政府由明安旗女子部迁驻宝昌县城关（今宝昌镇）。
1951年4月24日，经内蒙古自治区人民政府批准，将宝昌县五区所辖波罗素庙、戴家营、三盖淖、脑包洼、阎油房等5个行政村、14个自然村划归察哈尔省察北专署。
1956年9月11日，经国务院批准，撤销宝昌县建制，其区域（除星耀区划入正镶白旗、哈毕日嘎区划入正蓝旗外）大部划归太仆寺左旗；同时将太仆寺左旗更名太仆寺旗，旗人民委员会由炮台营子迁驻宝昌镇，仍隶属察哈尔盟。
1958年9月26日，经国务院批准撤销察哈尔盟后，将太仆寺旗划归锡林郭勒盟管辖。
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