春秋时期，今固原地区为乌氏戎所居，今银南地区以盐池为中心是朐衍戎的势力范围。
战国时期，秦惠文王攻取乌戎地，置乌氏县（今固原县南泾水北岸）辖今固原地区。之后又在盐池县境设立朐衍县、辖今银南地区。
秦昭襄王三十五年（公元前272年）后，两县划归北郡管辖，这是宁夏地区有行政设置之始。
秦朝时宁夏为北地郡，郡治在甘肃宁县。并在此地修建了秦长城和秦渠，引黄河水灌溉农田。
汉朝属朔方史部。西汉时将北地郡治往今甘肃环县；固原设安定郡；宁夏分属北地郡和安定郡。汉武帝曾两次巡视宁夏，移民70万，朝廷大量“募民徙塞下屯耕”大兴水利。
东汉将安定郡治移至今甘肃镇原县，将北地区郡治移至今吴忠市利通区西南。
十六国时期，为匈奴铁佛部首领赫连勃勃所建大夏国的领土。
北魏、北周时继续推行移民兴屯，再次得到有效开发，宁夏始称“塞北江南”。
唐朝时期，宁夏全境属关内道，设6州：原州、灵州、西会州、安乐州、雄州、警州。
755年，唐朝爆发了“安史之乱”，太子李亨在宁夏灵武登基，为唐肃宗。
北宋时期宁夏地区属秦凤路，后宁夏北部被党项族李继迁占领，北宋只控制宁夏南部，宁夏南部改属泾原路。1038年，李继迁之孙李元昊在宁夏兴庆建立大夏国，国土“东尽黄河，西界玉门，南接萧关，北抵大漠”，“方二万余里”，形成了和宋、辽、金政权三足鼎立的局面。
1227年，成吉思汗通过发动六次战争历时23年，攻占兴庆，西夏灭亡。
公元1271年，元世祖孛儿只斤忽必烈建立元朝，元朝时期在西夏国故地设西夏中兴等路行中书省。至元二十四年（1287年）设宁夏府路，宁夏由此得名。
明初在宁夏设府，后改卫。曾增设宁夏左屯卫，中屯卫和前卫、中卫、后卫。后改设宁夏镇和固原镇，长城沿线设九个防区，称九镇，为明代边重镇之二。
1648年，清朝在宁夏设巡抚，属陕西布政司，下制卫所，宁夏为准省级。后撤，改宁夏府，下设州县，归属甘肃，但又升宁夏总兵为提督，继增置满营将军府于宁夏，仍不失省级格局。
1912年元月1日成立了中华民国，改府为道。因右为朔方，改为朔方道。
1913年，又改回宁夏道。
1928年10月17日，民国中央政府第159次会议决议设省。全区面积约274910平方千米。
1929年建省。辖朔方道八县外，将阿拉善、额济纳划入。又将阿拉善之巴格的磴口划置磴口县。
1933年元月，马鸿逵受蒋介石委任宁夏省主席，马鸿逵主政宁夏。
1933年9月划中卫县东部为中宁县，1941年4月1日划宁夏、宁朔两县为永宁县，平罗县北增为惠农县、陶乐县，并将宁夏县改名为贺兰县。
1945年将灵武县属之吴忠镇改为吴忠市。新的宁夏领二旗九县：阿拉善旗、阿济纳旗；宁夏县、宁朔县、平罗县、中卫县、灵武县、金积县、盐池县、镇戊县（后改为预旺县、再改为同心县）、磴口县。增设香山、居延、紫湖三个设治局，1944年4月增设银川市。
1947年宁夏地方政府置银川市。此后，直到解放前夕，全区共增设达13县，1市、3设治局。
1949年9月23日，宁夏解放。同年12月23日成立宁夏省，沿用了宁夏原称。额济纳旗划由甘肃酒泉专区代管，并于同年10月25日成立了宁夏省人民政府。
1949年10月23日，中共宁夏省委员会决定成立中共阿拉善旗工作委员会。同时，调三边军分区三大队驻防定远营。
1950年1月，成立吴忠市，5月又改为吴忠镇，10月恢复为吴忠市。5月25日，甘肃省人民政府决定，原定西专区的西吉县、海原县划归平凉专区。
1952年5月，永宁县第四、第六两区及贺兰县第四区各一部划归银川市。8月15日，为增进民族团结，阿旗首府定远营为“巴音浩特”，10月16日中央批复备案通过。
1953年11月27日，甘肃省人民政府通知，西海固回族自治区10月29日正式成立，4月1日，宁夏“金、灵、吴、同”回民自治区筹备委员会在吴忠市成立，与吴忠市人民政府合署办公。4月4日，宁夏省政府批准，惠农县成立两个相当于区级的回族自治区，即宝丰回族自治区和灵沙回族自治区。5月，中宁县耍义山乡（原四区六乡）划归同心县管辖。7月，宁夏“金、灵、吴、同”回民自治区筹委会改名为宁夏省河东回族自治区筹委会。
1954年4月21日，宁夏河东回族自治区正式成立，下辖吴忠市、金积县、灵武县和同心县。
1954年7月14日，内务部批准，银川市由6个区合并为4个区。
1954年9月，宁夏省建制撤销，并入甘肃省。
1954年11月3日，宁夏合并于甘肃后，原河东回族自治区和内蒙古自治区的行政区划不变，新设银川专区。
1954年11月经内务部批准，惠农县人民政府由宝丰城迁驻黄渠桥。
1955年4月28日，甘肃省河东回族自治区更名为甘肃省吴忠回族自治州，领导金积县、灵武县、同心县，并代管盐池县。12月1日，国务院批准盐池县正式划归吴忠回族自治州管辖。
1955年11月18日，国务院批准，西海固回族自治区改名为固原回族自治州。
1957年7月15日，第一届全国人民代表大会第四次会议通过成立宁夏回族自治区的决议，以原宁夏省行政区域为基础成立宁夏回族自治区。
1958年10月25日，宁夏回族自治区正式成立，自治区辖2市、1专区、17县：银川市、吴忠市、中卫县、中宁县、同心县、灵武县、盐池县、金积县、固原县、西吉县、海原县、隆德县、泾源县。总面积约6.64万平方千米。
1969年，内蒙古自治区所辖阿拉善左旗划归宁夏回族自治区。自治区辖2市、1专区、1旗、16县，市辖县级区2个。自治区面积由原6.64万平方千米增至17万多平方千米。
1970年，固原专区改为固原地区。
1979年5月30日，国务院批准将阿拉善左旗划归内蒙古自治区管辖（7月1日起正式划回）。
宁夏回族自治区辖2地级市（银川、石嘴山）、2地区（银南、固原），16县，市辖县级区7个。
1980年1月1日，取消“革命委员会”，建立各级人民政府和人民代表大会常务委员会，并以“乡”名称逐步取代“人民公社”名称。
2001年7月7日，国务院批准撤销固原地区和固原县，设立地级固原市和原州区。
2002年10月19日，撤销银川市城区、新城区和郊区，将银川城区分别设立银川市兴庆区、西夏区和金凤区；撤销石嘴山市石炭井区。10月25日，灵武市由吴忠市代管变更为由银川市代管；红寺堡开发区划归吴忠市管辖。
2003年12月31日，经国务院批准，撤销中卫县，设立地级中卫市，设立沙坡头区；将中宁县、海原县划归入中卫市，随后撤销石嘴山市惠农县和石嘴山区，设立惠农区；撤销陶乐县。
2009年10月22日，国务院正式批准同意设立吴忠市红寺堡区。
2009年12月15日，宁夏成为中国5个“省直管县”试点省区之一，同心县、盐池县列为吴忠市扩权强县试点县。
2013年12月宁夏回族自治区党委、政府批准设立海兴开发区。