早在新石器時代，多倫縣境內(nèi)就有人類活動。

清康熙三十年（1691年），康熙皇帝舉行了著名的“多倫諾爾會盟”，漠北蒙古正式歸附清朝中央政府，改變了當(dāng)時東北亞的政治格局。

從此，多倫諾爾迅速發(fā)展成為蒙古地區(qū)“藏佛教之都”、“旅蒙商之都”、“民族手工業(yè)之都”和軍事重鎮(zhèn)。

康熙四十九年（1710年），清政府直隸省在多倫諾爾設(shè)立“興化鎮(zhèn)”，隸屬于直隸省管轄。

雍正十年（1732年），設(shè)立歸化城理事廳和多倫諾爾理事廳，為清政府在內(nèi)蒙古地區(qū)設(shè)立最早的行政機構(gòu)之一。

多倫諾爾理事廳作為直隸省最北的行政司法機構(gòu)，直接管轄的行政地域包括多倫諾爾城、察哈爾左翼正藍(lán)旗、正白旗、鑲白旗、鑲黃旗近兩萬多平方千米。

司法訴訟管理范圍涉及內(nèi)外蒙古130多旗，成為代表朝廷在內(nèi)外蒙古廣大地區(qū)直接行使權(quán)力的地方政府。

光緒七年（1881年），清政府改多倫諾爾理事廳為多倫諾爾撫民廳，管理察哈爾左翼四旗轄境內(nèi)的一切行政事務(wù)。

民國二年（1913年），廢多倫諾爾撫民廳，設(shè)為多倫縣。

民國三年（1914年），設(shè)立察哈爾特別行政區(qū)，多倫縣屬之。

民國十七年（1928年），察哈爾特別行政區(qū)改省，多倫縣屬之。

民國三十四年（1945年）8月，蘇蒙聯(lián)軍打敗日軍，在多倫城區(qū)設(shè)立多倫蘇維埃市，轄多倫諾爾旗。

民國三十八年（1949年）5月，撤銷多倫市建制，改設(shè)城關(guān)區(qū)。

1949年10月1日，中華人民共和國成立，多倫縣政府改稱多倫縣人民政府。

1950年8月，根據(jù)中央政府內(nèi)務(wù)部決定，多倫縣劃歸內(nèi)蒙古自治區(qū)，隸屬察哈爾盟。

1958年10月，錫林郭勒盟和察哈爾盟合并，撤銷察哈爾盟建制，多倫縣隸屬錫林郭勒盟。