战国魏惠王十九年（公元前351年）建稒阳城，秦为九原郡地，西汉设
稒阳县，为五原郡管辖，东汉废。固阳县名由古稒阳而得。
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。
清初北属茂明安旗，西南属乌拉特东公旗，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，设固阳设治局。
民国十五年（1926年）改设固阳县，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月和平解放，1950年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，国务院批准撤销固阳县，设立包头市固阳区。
1961年，以1958年撤销并入包头市的原固阳县辖区复设固阳县（驻固阳金山镇）。
1963年，划归乌兰察布盟。
1971年，划归包头市管辖。
