喀喇沁县境，战国初为东胡地。魏、晋时属鲜卑她。十六国时属前燕地。北魏时属营州地。隋属柳城郡她。汉属右北平郡。唐属营州地。唐末被库莫奚所居。辽属中京道。统和四年（982年）置阜俗县。统和十六年（998年）置利州。南境为潭州龙山县，北境为富庶县。金属北京路利州。元属大宁路利州龙山县。明初属大宁都指挥使司的营州中屯卫（治所今白塔子）地；后置乌良哈三卫，境内属朵颜卫地。
后金天聪九年（1635年）置喀喇沁左翼旗（治所初在官大海，后迁至南公营子）。清乾隆五年（1740午）在旗境内设塔子沟厅（今凌源）。乾隆四十三年（1778年）改塔子沟厅为建昌县；旗县并立，实行蒙汉分治：汉族归县管辖，蒙古族归旗管辖。民国三年（1914年）将建昌县改为凌源县。民国二十年（1931年）分设凌南县。1937年凌源、凌南二县合并为建昌县。1940年撤销建昌县，将喀喇沁左翼旗改为喀喇沁左旗，统归喀喇沁左旗管辖。
1947年12月（一说1946年8月），成立喀喇沁左旗人民政府，从此结束了蒙汉分治的历史，属热河省管辖。1949年，旗政府由南公营子迁至大城子。1955年热河省建制撤销后，划归辽宁省管辖。1958年4月1日，成立喀喇沁左翼蒙古族自治县。归朝阳地区行政公署领导。现为朝阳市辖县。
1997年，喀喇沁左翼蒙古族自治县面积2238.1平方千米，人口42万。辖7个镇、17个乡：大城子镇、南公营子镇、山嘴子镇、白塔子镇、南哨镇、公营子镇、中三家镇、兴隆庄乡、大城子乡、官大海乡、尤杖子乡、大营子乡、平房子乡、坤都营子乡、六官营子乡、卧虎沟乡、甘招乡、草场乡、东哨乡、小塔子沟乡、老爷庙乡、羊角沟乡、水泉乡、十二德堡乡。县政府驻大城子镇。
1998年，辽宁省政府（辽政[1998]12号）批准：撤销老爷庙乡、六官营子乡，设立老爷庙镇、六官营子镇；辽宁省政府（辽政[1998]161号）批准：撤销平房子乡，设立平房子镇；辽宁省政府（辽政[1998]186号）批准：撤销南果乡，将其所辖的行政村及医院、学校等事业单位划归南公营子镇管辖，果树农场交由县农业局管理，原乡办企业及耕地、果园、荒山划归果树农场，原南果乡的离退休人员及债权、债务划归果树农场。
1999年，辽宁省政府（辽政[1999]151号）批准：撤销大城子乡、兴隆庄乡，将其行政区域并入大城子镇，合并后大城子镇区域面积161.4平方千米，镇政府驻地大城子；撤销塔子沟乡，其行政区域并入公营子镇，合并后公营子镇区域面积170.1平方千米，镇政府驻地公营子村；撤销大营子乡，其行政区域并入六官营子镇，合并后六官营子镇区域面积254.5平方千米，镇政府驻地六官营子村；撤销官大海乡，保留官大海农场，将宫大海乡和官大海农场行政区域并入坤都营子乡，合并后坤都营子乡区域面积84.5平方千米，政府驻地坤都营子村；撤销尤杖子乡，其行政区域并入十二德堡乡，合并后十二德堡乡区域面积169.1平方千米，乡政府驻地十二德堡村；撤销甘招乡，其行政区域并入水泉乡，合并后水泉乡区域面积153.1平方千米，乡人民政府驻地水泉村。
2000年第五次全国人口普查，喀喇沁左翼蒙古族自治县总人口397469人，其中（10个镇、7个乡）：大城子镇68491人，南公营子镇26217人，山嘴子镇19464人，南哨镇13805人，公营子镇30960人，白塔子镇27434人，中三家镇15658人，老爷庙镇22139人，六官营子镇22607人，平房子镇26962人，十二德堡乡28236人，东哨乡15873人，羊角沟乡17582人，草场乡7951人，坤都营子乡10974人，卧虎沟乡9697人，水泉乡30119人，官大海农场3300人。
？年，恢复兴隆庄乡、大营子乡、尤杖子乡、甘招乡（注：还是这几个乡镇实际上没有撤并，待查）。
2002年？，喀喇沁左翼蒙古族自治县辖10个镇（大城子、中三家、公营子、六官营子、南哨、老爷庙、南公营子、平房子、山嘴子、白塔子）、11个乡（卧虎沟、甘招、水泉、兴隆庄、大营子、坤都营子、大城子、羊角沟、尤仗子、十二德堡、草场），237个村委会。总人口36.51万。
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