秦朝時(shí)期，今四子王旗地區(qū)為雁門郡、定襄郡之徼外地，屬匈奴統(tǒng)轄地。
西漢高帝元年（前206年），為匈奴中部最高首領(lǐng)單于的統(tǒng)轄腹地，單于庭帳就設(shè)在今旗境內(nèi)。
魏晉時(shí)期，屬鮮卑拓跋氏居地。
北魏時(shí)期，置撫冥鎮(zhèn)（治所在今旗烏蘭花鄉(xiāng)土城子村古城）。
隋朝時(shí)期，為突厥族統(tǒng)治地。
唐朝時(shí)期，隸屬振武軍兼單于大都護(hù)府。
遼朝時(shí)期，屬西京道豐州東北境。
金大定十八年（1178年），置凈州，治所天山（今旗境吉生太鄉(xiāng)城卜子村古城），管轄今四子王旗附近一帶地區(qū)。
元大德九年（1305年），改凈州為凈州路（治所在今吉生太鄉(xiāng)城卜子村）；新置沙井總管府（后改沙井路），治所在今紅格爾蘇木希拉莫仁廟西南。
明朝時(shí)期，為蒙古察罕部林丹汗右翼轄地。
清崇德元年（1636年），因元太祖弟哈布圖哈薩爾十五世孫諾延泰與兄昆都倫岱慶的四個(gè)兒子從征有功，清朝封授三子額木布為旗札薩克，賜號(hào)達(dá)爾罕卓哩克圖，統(tǒng)其所部（稱四子部落）。
清順治六年（1649年），再封授多羅郡王世襲，四子部奉令西遷，札薩克府駐烏蘭額爾濟(jì)坡，幾經(jīng)搬遷，落腳在查干補(bǔ)力格（今旗查干補(bǔ)力格蘇木），俗稱四子王旗。
清光緒二十九年（1903年），析四子王旗部分地區(qū)歸新設(shè)置的武川廳，隸山西歸綏道。
民國三年（1914年），四子王旗隨烏蘭察布盟歸屬綏遠(yuǎn)特別區(qū)。
民國十七年（1928年），隸屬綏遠(yuǎn)省。
民國二十六年（1937年）10月，四子王旗淪陷，歸偽蒙古聯(lián)盟自治政府統(tǒng)轄。
民國二十七年（1938年）9月8日，八路軍大青山支隊(duì)從大灘（今察哈爾右翼中旗大灘鄉(xiāng)）出發(fā)進(jìn)入烏蘭花地區(qū)。
同年9月9日，解放烏蘭花鎮(zhèn)（后撤出），總動(dòng)委會(huì)派呂立江、韓世杰等到武川一、二區(qū)（即今旗境的烏蘭花、西河子、活福灘、東八號(hào)等地區(qū)），發(fā)動(dòng)群眾，宣傳組織抗日。
同年9月下旬，在哈格那村（今旗境忽雞圖鄉(xiāng)境內(nèi)）成立二區(qū)動(dòng)委會(huì)（設(shè)主任，政權(quán)性質(zhì)），經(jīng)過艱苦工作，組建起二區(qū)抗日游擊區(qū)政府。
民國二十九年（1940年），為適應(yīng)斗爭(zhēng)需要，建立一二區(qū)聯(lián)區(qū)抗日游擊區(qū)政府，組建并擴(kuò)大區(qū)游擊隊(duì)（一二聯(lián)區(qū)抗日游擊區(qū)政府在數(shù)百個(gè)村子活動(dòng)）。
先后擔(dān)任中共一二聯(lián)區(qū)委書記和抗日游擊區(qū)政府區(qū)長及游擊隊(duì)長的有呂立江等10余人，一二聯(lián)區(qū)抗日游擊區(qū)政府在征錢糧、征購軍馬、皮衣、布匹等軍用物資和動(dòng)員補(bǔ)充新兵、保護(hù)群眾、打擊敵人等方面為八路軍大青山支隊(duì)作出重要貢獻(xiàn)。
民國三十四年（1945年）8月，日本侵略軍投降后，四子王旗仍歸綏遠(yuǎn)省烏蘭察布盟。
民國三十八年（1949年）5月26日，四子王旗解放，組建四子王旗臨時(shí)人民政府，廢除封建王公世襲制度。
同年9月，中共四子王旗工作委員會(huì)成立。
1950年4月1日，四子王旗人民政府正式成立，駐查干補(bǔ)力格（原四子王府），隸屬烏蘭察布盟。
1952年7月，經(jīng)綏遠(yuǎn)省人民政府批準(zhǔn)，撤銷烏蘭察布盟直屬烏蘭花區(qū)，其區(qū)域并入四子王旗的行政區(qū)域，旗政府隨之遷駐烏蘭花鎮(zhèn)。
1953年，將武東縣所轄四區(qū)（今供濟(jì)堂、吉慶2個(gè)鄉(xiāng)）劃歸四子王旗。
1958年5月20日，撤銷武東縣時(shí)，將其原轄太平莊、西河子、活福灘、忽雞圖、三元井、東八號(hào)等鄉(xiāng)劃歸四子王旗人民委員會(huì)管轄。
同年，將旗轄八號(hào)地、三井泉、大西村等地劃歸察哈爾右翼后旗；將紅召廟劃歸卓資縣。
2003年12月1日，國務(wù)院批準(zhǔn)撤銷烏蘭察布盟，設(shè)立地級(jí)烏蘭察布市，四子王旗屬烏蘭察布市人民政府管轄。