公元前127年（漢元朔二年），漢武帝擊敗匈奴樓煩王、白羊王，收復河南地（轄境今巴彥淖爾市烏加河以南、鄂爾多斯高原），將原有九原郡改為五原郡，又增設朔方郡，郡治在三封縣（今巴盟磴口縣哈騰套海蘇木的陶升井，又稱麻彌圖庫廟古城）。朔方郡下設10縣，在今海勃灣地區設置沃野縣。
公元前120年（元狩三年）築沃野縣城（今海勃灣區北新地古城）。
公元前121年（漢元狩二年），南匈奴渾邪王附漢後，烏達地區為武威郡之北境地。 [2]
三國南北朝
東漢末年到三國、晉、十六國時期，活動在北方草原的少數民族匈奴、鮮卑、羯、氐、羌----號稱“五胡”，大多進入長城以南，移居黃河流域。他們互相爭戰或者與中原王朝較量，形成長時間戰亂局面。魏晉時，今烏達地區為西部鮮卑所據，南北朝時為前涼、後涼、北涼所割據。
公元319年（東晉大（太）興二年），羯族石勒強盛起來，盡得黃河流域中、下遊廣闊地區，建立後趙國。今海勃灣地區屬後趙之朔州朔方郡。
公元366年（前秦建元二年），後趙被前秦、前燕所取代，河水以西歸前秦，為氐族苻堅所統治。海勃灣地區屬前秦朔方郡。
公元395年（後秦皇初二年），羌族姚興部興起，奪得前秦西部地區，稱為後秦。姚興在北部廣闊地區設朔方郡，轄今海勃灣地區。
公元391年（東晉太元十六年），魏王拓跋魏攻打朔方郡（轄今巴盟南部和伊盟北部）的鐵弗部劉衛辰。衛辰被打敗後部眾四散，轄地盡失，變成魏的統治地域。
公元407年（東晉義熙三年），匈奴族鐵弗部首領赫連勃勃強盛，在今鄂爾多斯市、陜西北部地區建立夏國，建都於統萬城（今陜西靖邊縣北，俗稱白城子），轄地曾北達黃河，置幽州於大城（今伊盟杭錦旗東南），占有今巴盟南部、鄂爾多斯高原。
公元431年（夏勝光四年），夏國被北魏拓跋鮮卑族所滅，轄境歸北魏。[2]
隋代時期
隋時，海勃灣地區屬突厥汗庭之西境，為東突厥遊牧地。唐貞觀元年（公元627年），分天下為十道，綏、銀、豐、勝等州屬關內道。關內道的靈州是隋朝靈武郡管轄地區，是黃河由南向北的東岸狹長地帶，包括今鄂托克旗西部、鄂托克前旗西部及海勃灣地區。
烏達地區，隋屬甘州，治所在永平（隋改名張掖，即甘肅張掖）。隋仁壽二年（公元602年），屬肅州，治所在福祿（甘肅酒泉）。公元八世紀安史之亂後期至九世紀中葉曾屬吐蕃。[2]
宋代時期
宋、遼時期要，西北地區興起的黨項族趁宋、遼連年交戰之際，據有銀、夏、綏、宥、靜五州之地。
公元960年（宋建隆元年）給黨項羌李彜興以太尉稱號，李彜興向宋貢馬三百匹，以示歸順。從此，今鄂爾多斯市地區的絕大部分（轄海勃灣地區）遂入宋朝版圖，但仍為黨項李所有。
1038年（宋寶元元年），黨項族李元昊稱帝建立西夏國。今海勃灣地區為西夏靈州之地，烏達地區為西夏賀蘭山防區。[2]
元朝時期
十三世紀初，遊牧在北方草原的蒙古部落日趨強盛，鐵木真登上汗位，尊稱成吉思汗，於1227年滅西夏，版圖統歸元朝。元朝在全國設置壹個中書省，十個行省，省下設路、府、州、縣。當時，烏海地區為寧夏行省中興路管轄。1288年（元至元二十五年）改中興路為寧夏路，治所在今銀川市。[2]
明清時期
明時，烏達地區為甘州、肅州二衛的邊外地。
1376年（明洪武九年），立寧夏衛，後升為鎮，轄今海勃灣地區，隸屬於陜西都司，歸中央右軍都督府管理。
1402年（明建文四年），蒙古韃靼、瓦剌各部強盛起來，構成對明朝北方邊境的嚴重威脅。1462年（明天順六年）蒙古韃靼酋長阿勒淖爾與毛裏孩進駐鄂爾多斯市地區。
1552-1566年（明嘉靖中）達延汗之孫袞弼裏克墨爾根承襲濟農爵位，名其部落為鄂爾多斯。1635年（清天聰九年），該部首領額瞵臣歸附清朝，統領鄂爾多斯地區。 [2]
1649年（清順治六年），清廷將鄂爾多斯地區劃為6旗，實行盟旗制，海勃灣地區為鄂爾多斯右翼中旗（鄂托克旗）之西北境。
1697年（清康熙二十六年），始設阿拉善和碩特旗。今烏達地區屬阿拉善旗管轄。[2]
民國時期
民國時，寧夏擴軍使兼轄阿拉善和碩特旗，後直屬中央行政院蒙臧委員會。
1914年（民國3年），鄂托克旗歸綏遠省管轄。
1929年（民國18年）1月，寧夏省政府成立後，在磴口正式設縣。隨後又擅自將沿黃河南到石嘴山、北至河套，長約200公裏的狹長地帶劃入磴口縣（包括烏海地區）。
1930年（民國19年），綏遠省政府在黃河以東鄂托克旗地區設立野沃設置局，後改為沃野縣，轄今海勃灣地區。
1937年（民國26年）寧夏省主席馬鴻逵占領沃野縣，劃歸寧夏，改名陶樂縣。
1949年（民國38年）8月23日，鄂托克旗和平解放。9月7日，鄂托克旗人民政府成立。當時，海勃灣地區屬鄂托克旗第三區（阿爾巴斯）。是年，9月23日，阿拉善和碩特旗和平解放。當時，烏達地區為該旗宗別立巴嘎的壹部分。 [2]
解放後
1950年3月31日，成立阿拉善和碩特旗治區人民政府，隸屬寧夏省。
1954年4月25日，成立寧夏省蒙古自治區，轄阿拉善旗、磴口縣。是年9月，寧夏省制撤銷，自治區改歸甘肅省管轄，後又改為甘肅巴音浩特蒙古自治州。
1955年，建立桌子山礦區辦事處，隸屬於伊克昭盟。區界為：南至枯水溝以北，北至陶思圖，東至黑龍貴、棋盤井、千裏山，西至黃河邊，南北長約170華裏，東西寬約50余華裏，總面積約2125平方公裏。
1956年4月13日，將巴音浩特蒙古自治州劃歸內蒙古自治區，改為巴彥淖爾盟，烏達地區仍歸巴盟阿拉善旗所轄。
1958年11月，經內蒙古自治區人民委員會批準，建立阿拉善旗烏達鎮。鎮界為：南起寧夏石嘴山邊界，西界阿拉善旗宗別立蘇木，北至阿拉善旗巴音木仁蘇木，東以黃河為界，南北長約60公裏，東西寬約20公裏，總面積約1200平方公裏。
1959年4月，撤銷桌子山礦區辦事處，建立礦區人民委員會，隸屬伊克昭盟。
1961年7月9日，建立烏達市和海勃灣市。烏達市建立後，將阿拉善左旗的宗別立、烏素圖、巴音木仁3個牧區人民公社劃入烏達市。10月1日，正式成立烏達市和海勃灣市，分別隸屬巴彥淖爾盟和伊克昭盟。
1964年，烏達市於1961年劃入的3個牧區人民公社重新劃歸
烏海人民廣場
阿拉善旗，地界縮小為原烏達鎮管轄範圍。[3]1975年8月30日，國務院批準建立烏海市。翌年1月10日，烏達市和海勃灣市正式合並成立烏海市，為內蒙古自治區直轄市。市人民政府設在海勃灣。下轄烏達、海勃灣、拉僧廟3個縣級辦事處。
1979年12月，將3個辦事處改設為區，同時，將拉僧廟辦事處更名為海南區。