新石器时代已有农业为主的氏族部落。

战国时期本地属秦国版图。

秦朝最早的行政建置始于秦惠文王时期（公元前337～前311年）的乌氏县（在今原州区南），后又增设朝那县（今彭阳县古城镇）。

西汉武帝元鼎三年（公元前114年）析北地郡置安定郡，郡治高平县（今原州区），共辖21县，属今本地的有高平、朝那、乌氏3县和月氏道（今隆德县境）。

东汉仍仿西汉建置。

西晋新置都卢县。

东晋有高平、朝那、乌氏、都卢4县。

南北朝本地先后为北魏、西魏、北周属地。北魏太延二年（436年）置高平镇，正光五年（524年）改高平镇置原州，并置高平郡和县，均治高平。原州领高平、长城2郡，高平、里亭、黄石、白池4县。北周置原州总管府，仍领郡2、县4。

隋朝统一全国后，大业三年（607年）废原州暨总管府，置平凉郡，领平高（高平改）、百泉、默亭、他楼4县。

唐朝武德元年（618年）废平凉郡复置原州，贞观五年（631年）复置原州中都督府，到天宝元年（742年）又改为平凉郡。广德年间（763～764年）没于吐蕃。

宋朝属本地的有镇戎军（今原州区）、怀德军（今原州区黄铎堡镇）、德顺军（今隆德县）、西安州（今海原县西安乡）。

金朝升军为州，改镇戎军为镇戎州，德顺军为德顺州，废怀德军和西安州。

元朝设有开成路、开成州、广安州。

明朝置固原州和固原卫，明正统十年（1445年）置固原巡检司，以“故原州”之名，“讳故而改固”得名。成化五年（1469年）为固原卫治；弘治十五年（1502年）为固原州治，又为固原镇治。

清置甘肃省，固原州划属甘肃省。同治十二年（1873年）升固原州为直隶州，领海城（今海原）、平远（今同心）二县及硝河州判、打拉县丞。

中华民国二年（1913年），废固原直隶州，改置为固原县，属甘肃省泾源道，后又改属甘肃省平凉专区。

民国25年（1936年），中国工农红军自陕北西征进入固原县境，在以庙儿掌为中心的地带，成立了固北县苏维埃政府。

1938年，固北县撤销。

1939年海固事变（固海回民三次起义）被国民党残酷镇压，国民政府于1942年，甘肃省在固原、海原、隆德、静宁、会宁五县边界地区设置西吉县，划固原的硝河、张易等乡村归西吉县。

1949年08月02日，固原解放。

1949年10月，固原县、隆德县、海原县、泾源县(原化平县)属甘肃平凉专区、西吉县属定西专区。

1953年11月1日甘肃省西海固回族自治区成立，自治州首府为固原县，辖西吉、海原、固原3县。

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。

1958年10月宁夏回族自治区成立，撤销固原回族自治州，成立固原专区。

1958年泾源划归宁夏，归属固原专区

1970年固原专区改为固原地区行政公署，行署驻固原县，辖固原、海原、西吉、隆德、泾源5县。

1983年10月，根据《国务院关于宁夏回族自治区设立彭阳县的批复》（国务院（83）国函149号）精神，从固原县析出王洼、彭阳区所辖冯庄、王洼、罗洼、小岔、孟塬、草庙、交岔、石岔、古城、新集、沟口、彭阳、城阳、红河、川口15个人民公社成立彭阳县

2000年01月固原地区固原县大战场乡移交吴忠市中宁县属地管理。

2001年7月7日，国务院批准：撤销宁夏区固原地区和固原县，设立地级固原市和原州区。

2002年07月撤地建市，改固原地区为固原市，固原县改称原州区，辖海原县、西吉县、隆德县、泾源县、彭阳县和原州区。

2003年，根据《自治区人民政府关于调整西吉隆德彭阳海原四县乡镇区划的批复》（宁政函[2003]34号），我市实施了“撤乡并镇”工作，全市共减少行政村148个，村民小组31个。

2003年12月海原县划归中卫市。现固原市辖4县1区。

2004年2月10日，海原县整建制划入新成立的中卫市管辖。

2008年02月划固原北部黑城镇、七营镇、甘城乡及炭山乡部分归海原县。

2015年01月实施“一核五极，组团发展”的空间策略，以固原市原州区为核心，以西吉县、彭阳县、隆德县、泾源县为四个发展极，整合三营镇、海兴开发区，形成新的发展组团，构成第五发展极。