戰(zhàn)國時期，今卓資縣地區(qū)屬趙國。
秦朝時期，東屬雁門郡、西屬云中郡。
秦末漢初，為匈奴統(tǒng)轄區(qū)內(nèi)。
西漢高帝十年（前197年），今縣境西部屬云中郡，東部屬雁門郡。
高帝十一年（前196年），新置定襄郡所轄的武皋縣，治所約在今卓資縣的西北部，今縣的大部分地區(qū)屬定襄郡轄區(qū)，東部部分地區(qū)仍屬雁門郡。
東漢時期，今縣南部地區(qū)屬云中郡，北部及西北部為鮮卑轄區(qū)。
魏青龍四年至景元三年（236年—262年），今縣境為鮮卑所據(jù)。
西晉時期，今縣屬拓跋鮮卑統(tǒng)轄區(qū)。
東晉十六國時期，今縣境基本屬代政權(quán)轄地。
北魏太和二十一年（497年），今縣境南部為恒州涼城郡轄地，北部及西北部為武川鎮(zhèn)鎮(zhèn)戍地。
隋大業(yè)元年（605年），改云州總管府為定襄郡（治所今和林格爾縣土城子），轄境包括今卓資縣地區(qū)。
唐朝時期，今縣境屬關(guān)內(nèi)道單于大都護(hù)府。
中唐以后，屬振武軍節(jié)度使。
五代十國時期，卓資縣先屬后唐天德軍，后屬契丹應(yīng)天軍。
遼天慶元年（1111年），今縣境南部屬大同府德州宣德縣（治所今涼城縣），北部及西北部地區(qū)屬豐州轄區(qū)。
金大定二十九年（1189年），今縣境屬大同府宣寧（治所今涼城縣）北部地。
元朝時期，今縣境分屬中書省大同路平地縣（今察哈爾右翼前旗境）西、宣寧縣（今涼城縣）北、豐州（今呼和浩特市賽罕區(qū)）東。
明洪武八年（1375年），今縣境屬官山衛(wèi)（今察哈爾右翼中旗南與卓資縣北境交界地）。
萬歷十年（1582年），今縣境屬蒙古土默特部轄地。
清康熙十四年（1675年），編屬察哈爾右翼正紅旗、鑲紅旗、鑲藍(lán)旗轄地。
乾隆十五年（1750年）后，實(shí)行“蒙漢分治”“旗廳并存”，蒙民分屬察哈爾右翼正紅旗、鑲紅旗、鑲藍(lán)旗，隸屬察哈爾都統(tǒng)衙門；漢民屬寧遠(yuǎn)廳、豐鎮(zhèn)廳、陶林廳，隸屬山西歸綏道道臺衙門。
民國三十四年（1945年）10月，賀龍率軍占領(lǐng)卓資山。
同年12月28日，綏蒙政府決定，“因該地踞有龍山之險，劃定卓資山地區(qū)命名為龍勝縣以便于行政管理”。
以卓資山為中心，析原涼城縣五區(qū)、集寧縣四區(qū)、陶涼縣四區(qū)、歸涼縣北四區(qū)合并為卓資縣的行政區(qū)域。
民國三十五年（1946年）9月，國民黨占領(lǐng)卓資山，縣廢復(fù)舊制。
民國三十七年（1948年）9月，賀龍率中國人民解放軍收復(fù)卓資山。
綏蒙政府決定恢復(fù)龍勝縣建制。
縣境內(nèi)八蘇木印山灣是察哈爾右翼正紅旗政府駐地（1950年1月遷駐集寧）；同時察哈爾右翼鑲紅旗駐卓資山鎮(zhèn)東街；察哈爾右翼鑲藍(lán)旗政府駐卓資山新民街。
1950年12月，察哈爾右翼鑲藍(lán)、鑲紅兩旗合并為綏東鑲藍(lán)鑲紅聯(lián)合旗政府仍駐卓資山鎮(zhèn)新民街。
1952年，因龍勝縣與廣西屬縣重名，經(jīng)中央人民政府內(nèi)務(wù)部批準(zhǔn)，更名為卓資縣，隸屬集寧專員公署。
1954年3月5日，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)撤銷陶林縣和綏東四旗中心旗、鑲藍(lán)鑲紅聯(lián)合旗，設(shè)立察哈爾右翼前旗、中旗、后旗。
在按照3月19日“內(nèi)蒙古自治區(qū)人民政府《關(guān)于結(jié)束綏東旗縣并存劃界方案》的命令”調(diào)整區(qū)劃時，將卓資縣北部的金盆、轉(zhuǎn)經(jīng)召、三道溝3個鄉(xiāng)及東勝鄉(xiāng)的一半地區(qū)劃歸察哈爾右翼中旗；將卓資縣的八音溝、大卜溝2個鄉(xiāng)及金城洼鄉(xiāng)的大部分自然村劃歸察哈爾右翼前旗。
同時，將原綏東中心旗（正紅旗）第三區(qū)的二家坎、布聯(lián)營、南房子、此老文克齊4個鄉(xiāng)，第二區(qū)印堂子鄉(xiāng)和原鑲藍(lán)鑲紅聯(lián)合旗第三區(qū)的阿貴溝、河子2個鄉(xiāng)以及十一蘇木的大部地區(qū)劃入卓資縣，解決了“旗縣分治”的問題。
同時，卓資縣劃歸內(nèi)蒙古自治區(qū)平地泉行政區(qū)人民政府管轄。
1956年4月5日，將察哈爾右翼中旗的前進(jìn)、勇士2個鄉(xiāng)劃入卓資縣。
1958年4月2日，卓資縣劃歸烏蘭察布盟（今烏蘭察布市）管轄。
同年5月20日，在撤銷武東縣時，將紅召、東河子、上高臺、旗下營等4個鄉(xiāng)劃入卓資縣。