呼和浩特市东郊的大窑文化遗址，是古人类生活居住过的地方。乌审旗发现的古人类遗骨——河套人。呼伦贝尔的海拉尔、扎赉诺尔发现过距今1万年左右的人类遗址。

商、周时期，内蒙古地区居住过鬼方、工方等部族，之后又栖息过东胡部族。

进入春秋战国时期，内蒙古地区是燕、赵的范围。秦统一全国后，曾在内蒙古中西部地区以阴山为屏障修长城数千里，以黄河为塞，筑44座县城。

西汉时期有两次向今内蒙古地区大规模地移民：元朔二年（公元前127年），“募民徙朔方10万口。”朔方即今包头市以西的河套灌区。元狩四年（公元前119年）“徙贫民于关以西，及充朔方以南新秦中，70余万口，衣食皆仰给县官”（新秦中包括今伊克昭盟与呼和浩特市南部）。

西汉元始二年（公元2年）与内蒙古有关郡县的户口数

郡县人口，主要是汉族，当时生活在今内蒙古地区的还有匈奴、乌桓、鲜卑等民族，大都分布在阴山北、大兴安岭西，不受郡县管辖；主要以游牧为生，不纳赋税，不服徭役，故汉元始二年（公元2年）人口调查的数字，不包括当时在内蒙古的匈奴、乌桓、鲜卑等族人口。汉元始二年（公元2年）时内蒙古地区除100万汉族人口外，还有70余万北方少数民族人口。

汉元始二年（公元2年）内蒙古地区总人口

西汉时期内蒙古地区总人口的高峰是在汉元始二年（公元2年），在这以后人口又逐年减少，至东汉永和五年（公元140年），郡县汉族人口减少幅度达80%以上。这一方面与民族间的迁移进出有关，而更主要是周期性的寒冷、干旱自然变化原因。西汉时期的人口增长主要是移民，他们开荒种地，由于当时的生产力无法抗御长期垦殖后的土地退化、沙化。根据气候学的研究，平均每二三百年，中国的北方就可能出现周期性的寒冷、干旱，平均温度降低1℃～２℃，等于气候同温纬度难移二三百公里，这是东汉时期内蒙古地区汉族人口大量减少的主要原因。

两汉时期内蒙古某些郡人口比较

东汉时期内蒙古地区汉族人口比西汉时要减少80%以上，同时期匈奴人口也大量西迁或南下，当时内蒙古地区主要居住着乌桓与鲜卑。