“翁牛特”,史书也记作“翁里郭特”,诸王之意,翁牛特部意为“诸王所在之部”。后金为翁牛特部领地。清崇德元年(1636年)设旗制,翁牛特部分设左翼、右翼二旗;今旗境为翁牛特左翼旗,1931年在乌丹建全宁设治局。1937年东部设翁牛特左旗(1947年5月改旗名为翁敖联合旗;1949年3月20日,东北行政委员会颁布命令,取消翁敖联合旗名称,改称翁牛特旗),西部设乌丹县。1955年旗县合并称翁牛特旗。1969~1979年曾划归辽宁省辖。
1996年,翁牛特旗面积11882平方千米,人口45.7万人,其中蒙古族6.0万人。辖7个镇、9个苏木、15个乡:乌丹镇、桥头镇、梧桐花镇、五分地镇、乌敦套海镇、海拉苏镇、广德公镇、朝格温都苏木、巴嘎塔拉苏木、布力彦苏木、高日苏苏木、阿什罕苏木、格日僧苏木、高日罕苏木、新苏莫苏木、白音套海苏木、山嘴子乡、头牌子乡、四道杖房乡、东庄头营子乡、头分地乡、解放营子乡、杜家地乡、高家梁乡、二牌子乡、毛山东乡、亿合公乡、头段地乡、玉田皋乡、杨树沟门乡、大兴乡。旗政府驻乌丹镇。
2000年第五次人口普查,全旗总人口464211人,其中:乌丹镇66106人,乌敦套海镇16287人,五分地镇14450人,桥头镇33015人,广德公镇20573人,梧桐花镇24670人,海拉苏镇7635人,山嘴子乡25497人,高家梁乡11375人,亿合公乡15107人,头段地乡12208人,杨树沟门乡13042人,毛山东乡20234人,头分地乡15332人,四道杖房乡8215人,头牌子乡7516人,东庄头营子乡11179人,杜家地乡19794人,解放营子乡24682人,二牌子乡6872人,玉田皋乡10308人,大兴乡13537人,朝格温都苏木8370人,巴曩塔拉苏木6960人,高日苏苏木3041人,阿什罕苏木3902人,布力彦苏木3432人,格日僧苏木7536人,新苏莫苏木15213人,白音套海苏木9793人,高日罕苏木8330人。
2000年,翁牛特旗面积11882平方千米,人口47.3万人。辖7个镇、15个乡、9个苏木、2个国营农场、3个国营牧场,319个村(嘎查)。
2001年,遵照自治区民政厅《关于赤峰市撤并部分苏木乡镇的批复》,根据翁旗实际情况,撤销头牌子乡,将该乡整建制并入梧桐花镇,镇政府驻地不变。撤销二牌子乡,将该乡整建制并入乌敦套海镇,镇政府驻地不变。撤销四道杖房乡、头分地乡,设置头分地镇,镇政府驻地头分地村。撤销高日苏苏木,将该苏木整建制并入阿什罕苏木,苏木政府驻地阿什罕。(7月25日完成部分乡镇苏木撤并工作)调整后,翁旗共辖辖8个镇、11个乡、8个苏木:乌丹镇、乌敦套海镇、五分地镇、桥头镇、广德公镇、梧桐花镇、海拉苏镇、头分地镇、山嘴子乡、高家梁乡、亿合公乡、头段地乡、杨树沟门乡、毛山东乡、庄头营子乡、杜家地乡、解放营乡、玉田皋乡、大兴乡、朝格温都苏木、巴嘎塔拉苏木、阿什罕苏木、布力彦苏木、格日僧苏木、新苏莫苏木、白音套海苏木、高日罕苏木,以及5个国营农牧场。2001年末,全旗总人口463092人。
2006年,翁牛特旗将27个苏木乡镇(8个苏木,11个乡,8个镇)调整为12个苏木乡镇(3个苏木,1个乡,8个镇):撤销山咀子乡、朝格温都苏木、巴嘎塔拉苏木、布力彦苏木、头分地镇,将山咀子乡、朝格温都苏木、巴嘎塔拉苏木、布力彦苏木4苏木乡原管辖的行政区域整建制和头分地镇的4个村(四道杖房、排楼沟门、大新井、五道窝铺)并入乌丹镇,总面积2081.74平方千米,总人口118559人,辖19个嘎查、24个行政村、5个居委会,镇政府驻地不变;撤销杜家地乡,并入桥头镇,总面积740.45平方千米,总人口55217人,辖23个行政村,镇政府驻地不变;撤销东庄头营子乡,并入梧桐花镇,总面积831.01平方千米,总人口44375人,辖22个行政村,镇政府驻地不变;撤销高家梁乡,并入广德公镇,总面积669.71平方千米,总人口32292人,辖14个行政村,镇政府驻地不变;撤销毛山东乡,和头分地镇的8个村(头分地、巴达营子、张家营、安家窝铺、东山、元宝梁、八分地、边家营子)并入五分地镇,总面积1241.71平方千米,总人口50967人,辖24个行政村,镇政府驻地不变;撤销玉田皋乡,并入乌敦套海镇,总面积543.79平方千米,总人口33112人,辖17个行政村、2个居委会,镇政府驻地不变;撤销格日僧苏木,并入海拉苏镇,总面积1855.52平方千米,总人口14443人,辖17个嘎查、1个居委会,镇政府驻地不变;撤销亿合公乡、头段地乡、杨树沟门乡,合并设立亿合公镇,总面积981.75平方千米,总人口39832人,辖22个行政村,镇政府驻地设在原亿合公乡政府所在地亿合公;撤销大兴乡,并入新苏莫苏木,总面积871.63平方千米,总人口28884人,辖9个嘎查、6个行政村,苏木政府驻地不变;撤销高日罕苏木,并入白音套海苏木,总面积625.31平方千米,总人口19128人,辖13个嘎查,苏木政府驻地不变;解放营子乡、阿什罕苏木原建制及行政区域管辖范围不变。苏木乡镇行政区划调整后,翁牛特旗辖乌丹镇、桥头镇、梧桐花镇、广德公镇、五分地镇、乌敦套海镇、海拉苏镇、亿合公镇,新苏莫苏木、白音套海苏木、阿什罕苏木、解放营子乡。
2006年末,全旗面积11882平方千米。总人口471691人,其中非农业人口64828人。辖8个镇、3个苏木、1个乡、5个国营农牧场,226个村(嘎查)。
2009年末,全旗面积11882平方千米。总人口481584人,其中非农业人口67096人;少数民族77406人。辖8个镇、3个苏木、1个乡、6个国有农牧场,226个行政村(嘎查)、8个居委会。
2012年,经自治区人民政府批准,翁牛特旗重新调整部分苏木乡镇行政区划。恢复2个苏木乡镇建制:(1)从五分地镇划出部分区域,设置毛山东乡。毛山东乡面积543平方公里,人口21142人,辖毛山东、房身沟、布格吐、来三站、沟门、烧锅、井架子、油房、黑水、苦力吐10个村。乡人民政府驻苦力吐。五分地镇行政区划调整后,面积698平方公里,人口30199人,辖五分地、合成公、下新地、大窝铺、板石吐、东塔拉、头分地、巴达营子、官仓、安家窝铺、东山、四分地、八分地、边家营子14个村和中心居委会。镇人民政府驻五分地。(2)从海拉苏镇划出部分区域,设置格日僧苏木。格日僧苏木面积969.5平方公里,人口7225人,辖呼鲁斯太、赛罕塔拉、太本艾勒、阿日、布日敦、乌日根塔拉、固日班毛都、哈日毛都、奈林塔拉、道仓毛都、恩格尔、敦吉艾勒、额仁茫和13个嘎查。苏木人民政府驻赛罕塔拉。海拉苏镇行政区划调整后,面积886平方公里,人口7670人,辖海拉苏、乌兰吉达盖、散达嘎、呼勒塔拉4个嘎查和镇中居委会。镇人民政府驻海拉苏。调整后,翁旗辖乌丹镇、桥头镇、梧桐花镇、广德公镇、五分地镇、乌敦套海镇、海拉苏镇、亿合公镇、解放营子乡、毛山东乡、新苏莫苏木、白音套海苏木、阿什罕苏木、格日僧苏木。