秦朝時(shí)期，屬匈奴轄地。
西漢時(shí)期，南部部分地區(qū)為上谷郡北境，其余大部地區(qū)屬匈奴。
東漢時(shí)期，今旗境屬鮮卑統(tǒng)轄地。
三國、西晉時(shí)期，今旗境屬鮮卑拓跋政權(quán)統(tǒng)治區(qū)。
東晉太和元年（366年），屬代政權(quán)統(tǒng)治區(qū)。
前秦建元十八年（382年），屬前秦（氐族）政權(quán)統(tǒng)治區(qū)。
魏登國十年（395年），屬魏政權(quán)統(tǒng)治區(qū)。
北魏太和二十一年（497年），為懷荒鎮(zhèn)鎮(zhèn)戍地。
東魏武定四年（546年），屬柔然轄區(qū)。
北齊武平三年（572年），屬突厥轄區(qū)。
隋大業(yè)八年（612年），今旗境基本屬涿郡北部地。
唐總章二年（669年），為單于都護(hù)府轄桑乾都督府管轄。
唐開元二十九年（741年），基本屬突厥轄區(qū)。
唐元和十五年（820年），屬幽州盧龍節(jié)度使統(tǒng)轄地。
五代十國時(shí)期，屬契丹遼統(tǒng)轄地。
遼朝時(shí)期，今旗境屬倒塌嶺節(jié)度使司轄區(qū)南境。
金朝時(shí)期，為西京路桓州西境。
元朝時(shí)期，基本屬中書省上都路桓州管轄區(qū)。
明洪武二十一年至建文四年（1388年—1402年），今旗境察干淖爾鎮(zhèn)以東地區(qū)屬開平衛(wèi)轄地；查干淖爾鎮(zhèn)以西地區(qū)歸蒙古（韃靼）轄區(qū)。
明正德五年（1510年），蒙古首領(lǐng)巴圖孟克達(dá)延汗統(tǒng)一漠南蒙古諸部后，編屬察哈爾萬戶地。
清朝初期，為直隸口北道轄境。
清康熙十四年（1675年），編為察哈爾左翼正白旗（駐哈那哈達(dá)，今胡舒廟）、鑲白旗（駐巴嘎海爾罕，今鹽淖爾）。
清乾隆二十六年（1761年）后，察哈爾正白、鑲白二旗隸察哈爾都統(tǒng)署。
民國初年，沿襲清制。
民國三年（1914年），劃歸察哈爾特別區(qū)。
民國十七年（1928年），改隸察哈爾省管轄。
民國二十三年（1934年），屬新設(shè)察哈爾盟。
民國二十六年（1937年），“七七”事變后，察哈爾省淪陷，察哈爾正白、鑲白2個(gè)旗劃屬偽蒙古聯(lián)盟自治政府管轄。
其時(shí)，正白旗轄18個(gè)佐領(lǐng)，鑲白旗轄19個(gè)佐領(lǐng)。
民國三十四年（1945年）8月，日本投降，復(fù)歸察哈爾省管轄。
同年11月，在內(nèi)蒙古自治運(yùn)動(dòng)聯(lián)合會(huì)領(lǐng)導(dǎo)下，開展自治運(yùn)動(dòng)。
民國三十五年（1946年）春，建立正白旗、鑲白旗支會(huì)。
同時(shí)，察哈爾左翼正白旗民主政府成立，遷駐布日都廟（今布日都蘇木）；察哈爾左翼鑲白旗民主政府成立，駐衙門淖爾（今伊和淖爾蘇木達(dá)布森淖爾嘎查）。
兩旗民主政府隸屬察哈爾省察哈爾盟民主政府。
民國三十六年（1947年）5月，察哈爾左翼正白旗、鑲白旗隨察哈爾盟民主政府劃歸內(nèi)蒙古自治政府領(lǐng)導(dǎo)。
民國三十七年（1948年）11月，將察哈爾左翼正白旗、鑲白旗合并，組建正白鑲白聯(lián)合旗，駐布日都廟，隸屬察哈爾盟。
1956年9月11日，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，將正白鑲白聯(lián)合旗更名為正鑲白旗。
同時(shí)，將原明安太右聯(lián)合旗的布拉根陶海蘇木、原寶昌縣的星耀區(qū)、正藍(lán)旗的扎嘎斯臺(tái)蘇木西部地區(qū)，劃歸正鑲白旗管轄。
正鑲白旗人民委員會(huì)由布日都廟遷駐察汗淖爾（今察干淖爾鎮(zhèn)）。
同時(shí)，將正鑲白旗的翁公蘇木西部、武恩巴圖蘇木（今烏寧巴圖蘇木）西部地區(qū)劃歸商都鑲黃旗。
1958年9月26日，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，撤銷察哈爾盟建制后，將正鑲白旗劃歸錫林郭勒盟管轄。