“伊克昭”系蒙古语译音，意为“大庙”。原伊克昭盟盟境的形成，应溯源于明朝成化年间（1465年－1487年）蒙古族鄂尔多斯部落徙居河套时期，始称“鄂尔多斯”。
清顺治六年（1649年）将鄂尔多斯部落分为鄂尔多斯左翼前、中、后和鄂尔多斯右翼前、中、后六旗。当时给六旗指定的牧地范围是：西、北、东三面以黄河为界，南面以长城（秦、隋、明三朝修筑）为界，此后由上述六旗（后又增加鄂尔多斯右翼前末旗）组成伊克昭盟。以后区划原有多次变动，但仍以长城和黄河为盟境四周界线，一直沿袭至今。
清末（1903年）在郡王旗境内设立东胜厅。民国时期仍沿用原来的盟旗制度，七旗仍旧，东胜厅改为东胜县。1952年将郡王旗、扎萨克旗合并为伊金霍洛旗。1980年，将鄂托克旗划分为鄂托克旗和鄂托克前旗。1983年10月将东胜县改为东胜市。
1996年?，伊克昭盟面积8.7万平方千米，人口125万人，其中蒙古族占12%。辖东胜市和达拉特旗、杭锦旗、准格尔旗、伊金霍洛旗、乌审旗、鄂托克旗、鄂托克前旗7旗。盟行署驻东胜市。
？年，全盟共有1个市、7个旗，60个镇、41个乡、13个苏木。东胜市辖6个乡、6个镇。达拉特旗辖9个镇、10个乡、1个苏木，旗政府设在树林召镇。准格尔旗辖12个镇、8个乡，旗政府设在薛家湾镇。伊金霍洛旗辖7个镇、6个乡、3个苏木，旗政府设在阿勒腾席热镇。杭锦旗辖8个镇、3个乡,1个苏木，旗政府设在锡尼镇。乌审旗辖7个镇、5个乡、1个苏木，旗政府设在达布察克镇。鄂托克旗辖6个镇、2个乡、4个苏木，旗政府设在乌兰镇。鄂托克前旗辖5个镇、1个乡、3个苏木，旗政府设在敖勒召其镇。
2000年第五次人口普查，伊克昭盟常住总人口1369766人，其中，东胜市252566人、达拉特旗311608人、准格尔旗271298人、鄂托克前旗66866人、鄂托克旗100072人、杭锦旗122744人、乌审旗96873人、伊金霍洛旗147739人。
2001年2月26日，国务院批准（国函[2001]17号）同意撤销伊克昭盟和县级东胜市，设立地级鄂尔多斯市。市人民政府驻新设立的东胜区。鄂尔多斯市设立东胜区，以原县级东胜市的行政区域为东胜区的行政区域。区人民政府驻宝日陶亥西街。鄂尔多斯市辖原伊克昭盟的伊金霍洛旗、乌审旗、达拉特旗、准格尔旗、杭锦旗、鄂托克旗、鄂托克前旗和新设立的东胜区。2001年9月28日鄂尔多斯市正式挂牌成立。
2002年末，全市总人口134.42万人，少数民族总人口占全盟总人口12.54％，其中蒙古族162174人，占总人口的12.25％。
2003年，将伊金霍洛旗的哈巴格希乡划归东胜区管辖。
2005年，鄂尔多斯市对全市114个苏木（乡）、镇进行了机构改革：东胜区（下辖3个镇、9个办事处）、达拉特旗（下辖7个镇、1个苏木）、准格尔旗（下辖6个镇、2个乡、1个苏木）、伊金霍洛旗（下辖7个镇）、杭锦旗（下辖5个镇、1个乡、1个苏木）、乌审旗（下辖5个镇、1个苏木）、鄂托克旗（下辖4个镇、2个苏木）、鄂托克前旗（下辖4个镇）7个旗、41个镇、9个办事处、3个乡、6个苏木。2005年末，全市常住人口149.5万人，其中蒙古族16.9万人，其他少数民族0.58万人。城镇化率为54%。
2010年第六次人口普查，鄂尔多斯市常住总人口1940653人，其中，东胜区582544人，达拉特旗322101人，准格尔旗356501人，鄂托克前旗68282人，鄂托克旗148844人，杭锦旗111102人，乌审旗124527人，伊金霍洛旗226752人。
2016年6月8日，《国务院关于同意内蒙古自治区调整鄂尔多斯市部分行政区划的批复》：同意设立鄂尔多斯市康巴什区，将鄂尔多斯市东胜区的哈巴格希街道、青春山街道、滨河街道划归康巴什区管辖，以哈巴格希街道、青春山街道、滨河街道的行政区域为康巴什区的行政区域，康巴什区人民政府驻滨河街道鄂尔多斯东街10号。【6月23日《内蒙古自治区人民政府转发国务院关于同意调整鄂尔多斯市部分行政区划批复的通知》（内政发〔2016〕71号）】