早在新石器时代，境内就有人类活动。战国魏惠王十九年（公元前351年）建稒阳城，西汉设稒阳县，东汉废。固阳县名由古稒阳而得。秦为九原郡地，西汉为五原郡管辖，北魏时属怀朔镇，隋为突厥汗国所辖。唐时，先后设燕然都护府、安北都护府统辖此地。辽代归西京道云内州，金代属西京路云内州，元时为大同路云内州辖地，明朝时为蒙古茂明安部据之，清初为蒙古游牧地。乾隆以后，随着大青山以北地区放垦，此地大部分商民、垦民属萨拉齐厅管辖。光绪二十九年（1903年），武川厅和五原厅建立，境内大部分商民、垦民属武川厅管理，西南部为五原厅东乡，东南部仍属萨拉齐厅管辖。民国八年（1919年），为适应垦务需要，置固阳设治局。1926年，改为固阳县，隶属绥远省。1937年11月初固阳被日伪军侵占后，归属伪蒙疆政府巴彦塔拉盟管辖。1945年日本战败投降后，恢复旧制。1949年9月19日和平解放，于1950年3月成立固阳县人民政府，曾一度划归包头专员公署、绥中专员公署、萨县专员公署、集宁专员公署及乌兰察布盟、包头市管辖。1958年废县改区，归包头市。1963年复归乌兰察布盟，1971年改隶包头市，至今未变。