内蒙古地区历史时期的气候变化趋势，与全国的气候变化基本一致。

根据考古学者发现的准格尔旗及鄂尔多斯其他地区的新石器遗址，赤峰地区出土的公元前16世纪的铜器，属于夏家店下层文化。从出土石器有铲、锄等农具推断，在仰韶文化时代至殷墟时代（公元前6000年至1100年），内蒙古地区气候宜人，人类活动比较活跃，气候类型属于温暖期。

在距今3000年到2500年之间的周代初期，气候比较寒冷干燥。西周历王六年（公元前872年）鄂尔多斯近邻甘肃地区出现“大雨雹”，牛羊冻死。

春秋时期（公元前770年至481年），气候又转暖。从大量出土文物考证，当时鄂尔多斯气候适宜，农业、畜牧业及青铜器技术都很发达，故称“鄂尔多斯青铜文化”。赤峰地区出现夏家店上层文化，出土文物中金属武器突出增多，并发现以前没有的马的遗骼和青铜马器。

战国时期（公元前480年至公元前221年）当时生活在鄂尔多斯地区的匈奴族依仗草木茂盛的自然条件，大力发展畜牧业，逐步强大起来。

秦汉时期（公元前221年至公元23年）。内蒙古地区气候温和，雨量适中，不仅畜牧业发达，农业也发达。公元前221年，秦始皇派大将蒙恬征服匈奴后，在这里设置郡县，同时又将内地居民大批迁入，耕田垦殖。公元前210年一次就迁入北河榆中（今杭锦旗至准格尔旗一带）3万户，10余万人。公元前127年，汉武帝派大将卫青从云中（今呼和浩特一带）出击鄂尔多斯各部，击败楼烦、白羊王，掠夺牛羊百余万，可见畜牧业之发达，与温暖湿润气候有关。汉武帝二年（公元前127年）募民迁朔方10万人口，于元狩四年（公元前119年）又将山东等地灾民72.5万人迁入鄂尔多斯地区。到汉平帝元始二年（公元2年），鄂尔多斯农业人口已达167万之多，尚不包括10余万从事畜牧业的匈奴降民。农牧业空前发展的状况，与秦时期温暖和雨水丰沛的气候是分不开的。

东汉、三国、西晋时代（公元初至317年），气候寒冷，干旱。100—119年的短短20年中竟出现12个旱灾年，由于接连不断地发生干旱，造成农业歉收，牧草枯黄。寒冷干旱的恶劣气候，使鄂尔多斯地区的人口从公元二年的167万减少到7万余人，几乎减少96%。

魏晋时代，特别是公元270—289年的20年中有9年出现大雪、严寒、或春秋乃至夏季出现冻害情况。这期间有关风沙灾害的记载也逐渐多了起来，汉永康元年（300年），“冬十一月戊午朔，大风从西北起，折木，飞沙石，六日整”。

东晋、六朝时代（317—589年），气候寒冷，但转向多雨。公元421—521年出现大雪和水涝灾害18次之多。407年，匈奴赫连勃勃建立大夏国，定都在统万城，赫连氏赞美该城“临广泽而带清流，吾行地多矣，未有若斯之美！”说明当时统万城附近森林茂密，水草丰美，气候湿润。当时敕勒族人赞美沿黄河南北数千里风光曰“敕勒川，阴山下，天似窍庐，笼罩四野。天苍苍，野茫茫，风吹草低见牛羊。”说明气候是雨水调匀、适中。

隋唐时代（589—907年），气候明显转暖。唐朝289年中，北方黄河流域只有9年有霜和冻害，平均30年出现一次。这时期大风的记载相对减少。但在气候相对温暖中也有比较寒冷的年份出现，唐贞观元年（627年），“突厥国大雪，平地数尺，羊马皆死，人大饥。”唐代赤峰地区有“平地松林”之称。宋代文人欧阳修（l007—l072）《春使契丹道中五言长韵》中有“山深闻唤鹿，林里自生风”的描写，说明当地气候温暖湿润和林深草茂的自然景观。

宋朝（辽、金、西夏）时期气候又转向寒冷干旱。在宋朝的300年间，有13年发生冻灾，13年冬天奇寒，比隋唐时期的气候要冷得多。与寒冷相对应的是干旱，宋朝的干旱既频繁又严重。宋代以前鄂尔多斯及相邻地区每百年有干旱记载不过10～15次，而宋代每百年有干旱记载30次，平均3年左右发生一次大旱。寒冷干旱的气候，使鄂尔多斯地区植被凋萎，沙化进程加快，曾经驰名华夏的统万城，到宋淳化五年（990年）时，已经深埋在沙漠之中，不得不从这里向外移民，倒场到长城边缘地区放牧。

元朝—明朝又转入温暖多雨时期。查阅元代80年的史料，除有10余年“陨霜杀禾”的记载外，未见有奇寒冬天的记载。另一个特点是降水明显增多，常有“雨淋”及暴雨成灾的记录。元朝的88年中暴雨记载达21次之多，且多雨年常常连续出现，有的连二三年。有关大风的记载相应减少，史籍中对大风的记载仅有4年。明朝时期，鄂尔多斯地区未见有“奇寒”“寒冬”“大雪”的记载，可见那时的气候仍是温暖多雨。

明末—清朝年间，内蒙古地区的气候又一次变冷。明成化七到九年（1471—1473），鄂尔多斯及相邻地区连续3年出现“霜冻”或“冷冻”天气。明万历四十八年（1573）“冬大雪”，至翌年仲春始霁，人都冻馁死。这种情景，从南宋以后还是少见的。这种寒冷的气候一直持续到清康熙五十九年（1720），其中清顺治十年（1653），北方大部地区降大雪，“平地丈余”。当时鄂尔多斯及陕北地区“大雪通月”，且冻死了人。

1721—1880年，气候有些回暖，文史上记载间隔10年以上无霜冻灾害达5次之多，最长的一次达22年之久（1786—1808）。

1881—1920年，气候变冷，尤其是1900—1920年，气候严寒，20年间有l0年出现冻灾。清光绪二十八年（1902），东蒙地区（现东乌、西乌珠穆沁旗，阿巴嘎旗、苏尼特右旗等地区）遭受雪灾，地面积雪4尺，为20余年所少见，饿死牲畜很多。1912年史籍上记载：“东蒙地区遭受雪灾，地面积雪3尺，寸草不见，家畜死亡大半，幼畜大部冻死。”说明当时气候寒冷。