今喀喇沁旗區域，秦朝和西漢均屬右北平郡轄地。東漢時，初屬烏桓、鮮卑，后屬鮮卑地。魏晉時期，初屬鮮卑部，后屬前燕地。南北朝時代，屬庫莫奚。唐代，屬契丹、奚活動地。遼代，今喀喇沁旗東部屬中京道大定府恩州，州治所在今旗境西橋鄉一帶；西部屬大定府松山州，治所在今赤峰市松山區城子鄉。金代，屬北京路大定府，恩州改恩化鎮，西部地區屬松山縣。元代，今喀喇沁旗地西北部屬上都路，東部屬大寧路。明初，屬大寧都司，后為兀良哈三衛地。

后金天聰二年（1628），喀喇沁部向后金通款。天聰九年（1635），編喀喇沁部為左、右翼兩個札薩克旗，喀喇沁右翼旗（其境包括今喀喇沁旗），隸屬于卓索圖盟。自天聰九年（1635）朵顏衛兀良哈為喀喇沁封建主后，駐地未定，只有屯兵場所，居今喀喇沁旗十家鄉的稱巴罕明安（意為小一千），居于其北的稱達里明安（今元寶山區境內，意為海一千），居于哈喇兀蘇稱依克明安（現建平縣黑水鎮，意為大一千）。直到崇德之初，才在小喀喇沁（今建平境內）安居下來，仍沿稱舊名喀喇沁，即喀喇沁右翼旗治所。

清康熙四十四年（1705），析喀喇沁右翼旗南及東南置喀喇沁中旗。康熙九年（1670），遷至石碑溝河（今稱錫伯河）龍山腳下（今喀喇沁旗龍山鄉）。康熙五十五年（1716），遷至今錦山鎮花山腳下。乾隆二十二年（1757），遷至柏山腳下。雍正初年，設熱河廳、八溝廳、喀喇河屯廳、塔子溝廳、烏蘭哈達廳、三座塔廳、四旗廳，今喀喇沁旗屬八溝（平泉）廳統轄。乾隆四十三年（1778），改熱河廳為承德府，其余各廳改為一州五縣，一州即平泉州，喀喇沁右旗屬平泉州管轄。光緒三十年（1904），辟喀喇沁右旗東部、平泉縣北部、建昌縣西部，增設建平縣。