先秦时期：
早在 70 万年前，人类先民就在呼和浩特这片土地上繁衍生息。
春秋、战国时期，戎狄、林胡等北方民族在这里游牧。赵武灵王二十六年（公元前 300 年），赵国征服林胡、楼烦，占据了阴山以南的广大地区，并沿阴山南麓筑起长城，这是呼和浩特地区行政建置的开端。赵武灵王二十年（前 306 年）置云中郡，其城址在今托克托县，为呼和浩特建城之始。
秦汉至隋唐五代：
秦汉时期：秦始皇二十六年（前 221 年）袭用 “云中郡”，辖境域。汉高祖六年（公元前 201 年），云中郡东南部分区域划置定襄郡。秦统一后，把原秦、赵、燕三国的北部长城连接起来，成为 “万里长城”，呼和浩特地区的长城成为抵御北方匈奴的重要防线。
魏晋南北朝时期：鲜卑族拓跋部建立北魏政权，后将敕勒族安置在阴山地区平原驻牧，这里始称敕勒川。
隋唐时期：境域又称白道川，先后设置云中都护府、单于都护府，又设置振武军管辖。唐朝时，曾在呼和浩特的白道口大败突厥兵，对维护边疆稳定起到了重要作用。
宋至清朝：
辽金时期：唐西拉木伦河、老哈河一带的契丹族崛起，916 年，耶律阿保机建契丹国并称帝，当年秋攻下阴山敕勒川地区，修筑丰州城，使其成为西南军事重镇，敕勒川、白道川又有丰州滩之称。金时此地为西京路辖地。
元朝时期：仍称丰州，属中书省大同路。
明清时期：16 世纪初，蒙古族首领达延汗统一蒙古各部，其孙阿勒坦汗于明嘉靖年间率土默特部迁至丰州滩驻牧，又称土默川。明隆庆六年（1572 年），阿勒坦汗开始兴建库库和屯（呼和浩特）城，万历三年（1575 年）建成，明朝赐名归化城。清崇德元年（1636 年），编土默特部为土默特左右翼旗，设都统驻归化城。清康熙年间，此地曾发生过清军与准噶尔军的战争。雍正元年（1723 年），置归化城理事同知，属山西朔平府。乾隆元年至四年（1736~1739 年）新建绥远城，置理事同知等。
中华民国时期：
1912 年，道、厅改县。1913 年，设立绥远特别行政区与山西分治，并将归化与绥远两城合并为归绥县。1929 年，绥远特别行政区改绥远省，并析归绥县城区为归绥市，定归绥市为绥远省省会。
1937 年，日本侵略军侵占归绥地区，后建立了伪蒙疆政权，将归绥市改为厚和特别市，后更名厚和豪特市，属巴彦塔拉盟。全国抗日战争爆发后，当地组建了蒙汉抗日游击队，创建大青山抗日根据地，与日伪军抗争至抗日战争的最后胜利。1945 年，复名归绥市，仍为绥远省省会。
中华人民共和国时期：
1949 年 9 月 18 日，国民党绥远省主席兼华北 “剿总” 绥远指挥所主任董其武等绥远国民党军政要人与各族各界人士代表，在包头市举行了 “绥远和平起义签字仪式”，绥远省和平解放。
1950 年，成立归绥市人民政府，属绥远省人民政府，归绥市为绥远省省会。1954 年，撤销绥远省建制，划归内蒙古自治区，同时废除归绥市称谓，复名呼和浩特市，并定为内蒙古自治区首府。之后，经过多次行政区划调整，逐渐形成了现在的呼和浩特市。