乌兰察布的历史变迁可以追溯到 战国时期 ，当时这里是赵国和匈奴的领地。秦朝时期，这里设立了云中郡、代郡和雁门郡。西汉时期，匈奴在四子王旗境内建立了中部单于庭。北魏前夕，乌兰察布的大部分地区为拓跋鲜卑所据有。隋唐时期，这里先后为突厥和隋唐交替管辖。宋元明清时期，这里先后有契丹、女真和蒙古等北方少数民族繁衍生息。

元代，今集宁区建立了集宁路，成为集宁一名的由来。民国三年（1914年），乌兰察布盟六旗属绥远特别行政区管辖。民国十七年（1928年），国民党南京政府将察哈尔、绥远等特别行政区改为行省后，乌兰察布盟仍属绥远省管辖。2003年12月，经国务院批准，乌兰察布盟正式撤盟设市。

乌兰察布的历史文化悠久，距今已有6000余年的文明史，是中国古代北方文明的重要发祥地，也是草原丝路和万里茶道的重要节点。这里孕育出了瑰丽夺目的察哈尔文化和杜尔伯特文化。大窑文化遗址是中国年代最早、规模最大的旧石器时代石器制造场；化德县裕民遗址填补了北方草原新石器时代考古的空白；岱海文化遗址群处于同期文化领先水平，被考古学家赞誉为“太阳升起的地方”；元代集宁路遗址，是欧亚茶驼古道、草原丝绸之路的重要通道和货物集散地，见证了昔日“使者相望于道，商旅不绝于途”的灿烂辉煌。