公元前209年，匈奴族征服东胡族，统一了北方草原，呼伦贝尔地区属其三部领地之一的左贤王庭辖地。
公元一世纪，活动在鄂伦春旗一带的拓跋鲜卑族“南迁大泽”（即呼伦湖），取代了匈奴的统治，建立了鲜卑部落联盟。由此入主中原，建立了北魏王朝。这是中国历史上第一个少数民族政权。
在鲜卑人的余部室韦部落和回纥、突厥、黠戛斯以及辽代的契丹、金代的女真族相继征战和统治呼伦贝尔之时，蒙古诸部在呼伦贝尔悄然兴起。
公元八世纪，生活在额尔古东岸的成吉思汗的先祖蒙兀室韦部迁移至斡难河、克鲁伦河、土拉河的发源地肯特山区。12世纪，当成吉思汗登上政治舞台统一蒙古草原时，又返回呼伦贝尔，在这里进行了几次大的决定性战役，消灭了政敌，打破了长期几个大部落势力均衡的局面，最后统一了蒙古高原。从此，北方草原上形成了一个具有语言、地域和文化共同性、在经济生活中有许多共同特点的民族——蒙古族。蒙古帝国建立后，实行“领户分封制”。
1214年，成吉思汗将呼伦贝尔草原的大部分地区分封给他的大弟拙赤·哈撒尔（额尔古纳市黑山头古城便是他的故都），其余部分分封给他的二弟合赤温·额勒赤及外戚德薛禅家族，岭东地区分封给他的幼弟帖木歌·斡赤斤。元朝建立后，创立行省制。
1288年，诸王封地纳入行省，岭西地区划入岭北行省和林路管辖，岭东划入中书省泰宁路和辽阳行省山北辽东路管辖。元亡后，成吉思汗的子孙们退守蒙古草原，先后游牧于呼伦贝尔草原的是元顺帝的后裔和成吉思汗大弟后裔，直至归附后金。
清朝建立后归黑龙江将军节制。由鄂温克、达斡尔、巴尔虎蒙古、鄂伦春人组成的布特哈八旗兵、索伦八旗兵和巴尔虎八旗兵，勇猛善战，镇守着边疆，为防御沙俄入侵，保障驿站畅通，维护边疆安宁做出了贡献。
岭西地区曾于1912-1920年实行地方自治，脱离黑龙江省。
1920年后重归黑龙江将军节制，仍设副都统衙门，同时设善后督办兼交涉员公署，并设呼伦、胪滨、室韦、奇乾县，形成旗、县并存和分治的局面。岭东地区也保留西布特哈总管公署，同时设雅鲁县，布西县，直属黑龙江省。
东北沦陷时期，岭东为兴安东省，岭西为兴安北省，均直辖于伪满洲国。
1945年8月日本投降，10月岭西地区建立呼伦贝尔自治省政府，1946年10月改称呼伦贝尔自治政府。
1948年1月1日改称呼伦贝尔盟，归属内蒙古自治区政府。于1945年10月在岭东地区建立纳文慕仁省，1946年6月改称纳文慕仁盟，受中共领导的兴安省政府领导，1947年5月归属内蒙古自治政府领导。
1949年4月，呼伦贝尔盟和纳文慕仁盟合并，称呼伦贝尔纳文慕仁盟，简称呼纳盟。
1953年4月1日，成立内蒙古自治区东部行政公署，简称东部行署，署址设在乌兰浩特。同时撤销原哲里木、兴安、呼纳三个盟的建制，其中原呼纳盟的海拉尔、满洲里、乌兰浩特变为内蒙古自治区的直辖市，其工作委托东部行署代管。
1954年4月30日，撤销东部区行政公署，将原兴安盟和呼纳盟所辖地区合并，改称呼伦贝尔盟，成立呼伦贝尔盟人民政府，作为一级政权，直属内蒙古自治区领导。盟政府设在海拉尔市。
1957年2月21日，呼伦贝尔盟人民政府改称呼伦贝尔盟人民委员会。
1958年6月1日，撤销呼伦贝尔盟人民委员会，改为内蒙古自治区的派出机构，设行政公署于海拉尔市，改称呼伦贝尔盟行政公署。
1967年12月20日，建呼伦贝尔盟革命委员会，为临时权力机构，行使原呼盟行政公署职权。
1969年8月1日，呼盟大部分地域划归黑龙江省管辖，一部分（原兴安盟的大部分）划归吉林省管辖。
1979年7月，恢复1969年前的区划，呼盟重新划归内蒙古自治区管辖。
1980年7月，恢复兴安盟建制，呼盟恢复1954年4月前的区划。
2001年10月10日，撤销呼伦贝尔盟设立地级呼伦贝尔市；撤销海拉尔市设立海拉尔区。呼伦贝尔市辖原呼伦贝尔盟的阿荣旗、莫力达瓦达斡尔族自治旗、鄂伦春自治族、鄂温克族自治旗、陈巴尔虎旗、新巴尔虎左旗、新巴尔虎右旗和新设立的海拉尔区；代自治区人民政府管辖满洲里市、牙克石市、扎兰屯市、额尔古纳市和根河市。
2013年3月6日，满洲里市扎赉诺尔矿区以呼伦贝尔市扎赉诺尔区备案，由满洲里市代管。
