遼統(tǒng)和四年(986)，置阜俗縣，治今大城子鎮(zhèn)，后為利州治。

元至元初廢阜俗縣入利州。

明洪武二十六年(1393)，置營州中屯衛(wèi)，屬大寧都指揮使司。

后金天聰九年(1635)，置喀喇沁左翼旗(治所官大海，后移南公營子)。

清乾隆三年（1738），在喀喇沁左翼旗地內設塔子溝廳，專管漢人事宜。

乾隆四十三年（1778），改塔子溝廳為建昌縣，隸屬承德府，實行“蒙漢分治，旗縣并立”。

1912年，境內漢族初屬直隸省(今河北省)，后屬建昌縣。

1914年，因建昌縣與江西建昌府重名，又為大凌河發(fā)源地，故改建昌縣為凌源縣。

1931年，屬凌南縣。

1940年，撤銷縣制，蒙、漢統(tǒng)歸喀喇沁左旗管轄。

1946年，抗日戰(zhàn)爭勝利后成立喀喇沁左旗人民政府。

1948年，結束蒙、漢分治。

1949年，旗政府從公營子(今南公營子)遷至大城子。

1956年，屬遼寧省。

1957年10月8日，國務院第五十八次會議決議，撤銷喀喇沁左旗，設立喀喇沁左翼蒙古族自治縣。

1958年4月1日，喀喇沁左翼蒙古族自治縣成立，屬朝陽市。

1964年，屬朝陽專區(qū)。

1970年，屬朝陽地區(qū)。

1984年，復屬朝陽市。