清朝早期以进军方向将蒙古分为左、右翼兵。1650年建旗后，以位于科尔沁部中心的左后方称为科尔沁左翼后旗。
旗境在战国时期属东胡民族活动地区；秦时曾为匈奴汗国左贤王统辖。
西汉时属辽东郡北境；东汉及魏晋南北朝时期鲜卑族控制地区；唐代属契丹民族住地，隶属唐朝设置的松漠都督府。
辽时为上京道头下军州地；宋时为女真人所建金国的临潢府路所辖；元代隶属于行中书省宁昌路北境。
明时曾属兀良哈三卫中的福余卫游牧；明朝末期，游牧于嫩江流域的科尔沁部取代福余卫兵后驻其地，其南部边境逐步到达盛京边墙，归属元太祖弟哈布图哈萨尔十七世孙明安所统帅的兀鲁特蒙古一部游牧。万历四十年（1612年），明安女嫁努尔哈赤，蒙满联姻。万历四十四年（1616年）努尔哈赤统一女真建立后金，科尔沁部归后金国节制。崇祯五年（1632年）改隶满州正黄旗。崇祯九年（1636年）以后曾和宾图郡王旗（科左前旗）合为一旗。
清顺治七年（1650年），设科尔沁左翼后旗札萨克，彰吉伦为和硕郡王。咸丰五年（1855年）僧格林沁晋升为亲王，赐“博多勒噶台”号，称博多勒噶台亲王旗，简称“博王旗”，一直沿称到1931年。
清代属外藩蒙古内札萨克，直隶于理藩院，军国大事受盛京将军节制，会盟地在哲里木（今兴安盟科尔沁右翼中旗境内）。中华民国时期，归属奉天省，受哲里木盟盟长监督，地方军事由洮辽镇守使支配。驻地博王府（今吉尔嘎朗镇）。
1931年（中华民国二十年），“九一八”事变后，翌年成立伪满洲国，设东科后旗公署，隶属兴安南分省和兴安总省。
1945年“八一五”光复后旗内各界人士共议建立东科后旗地方自治政府，翌年3月改民主政府，隶属科尔沁左翼三旗联合办事处、兴安南地区行署和哲里木省政府。
1946年9月，国民党在吉尔嘎朗成立国民党东科后旗政府，归属辽北省管辖。
1947年6月，恢复东科后旗民主政府，归属内蒙古自治区。7月恢复为科尔沁左翼后旗。
1953年6月，哲盟撤销，归属自治区东部区行署。
1954年4月，东部区行署撤销，复隶属于新恢复的哲里木盟。
1969年同哲里木盟划归吉林省。
1979年又归属于内蒙古自治区。
