锡林郭勒系蒙古语，意为丘陵地带的河。清初，乌珠穆沁、苏尼特、阿巴嘎、阿巴哈纳尔等5部10旗会盟于锡林郭勒河畔的楚克拉干敖包山，始建锡林郭勒盟。1947年原察哈尔盟的镶黄旗、正镶白旗、正蓝旗、太仆寺旗、多伦县，划入锡林郭勒盟。
1980年，内蒙古自治区人民政府决定，从5月1日起，将乌兰察布盟所辖苏尼特右旗、二连浩特市，按原行政区域范围，划归锡林郭勒盟。
1996年?，锡林郭勒盟面积202580平方千米，人口90.6万人，其中蒙族占29.2%。行署驻锡林浩特市。辖锡林浩特、二连浩特2市，东乌珠穆沁、西乌珠穆沁、阿巴嘎、苏尼特左、苏尼特右、镶黄、正镶白、正蓝、太仆寺9旗及多伦县。
2000年第五次人口普查，锡林郭勒盟总人口975168人。其中：二连浩特市47025人、锡林浩特市173796人、阿巴嘎旗46975人、苏尼特左旗37612人、苏尼特右旗76880人、东乌珠穆沁旗85909人、西乌珠穆沁旗72163人、太仆寺旗170261人、镶黄旗26843人、正镶白旗63639人、正蓝旗71186人、多伦县102879人。
2000年，锡盟总面积202580平方千米。总人口909503人，其中蒙古族280245人，汉族591077人，其他少数民族38181人；城镇人口323795人，农区人口312565人，牧区人口273143人。辖9个旗、1个县、2个市、1个开发区、1个示范区，即锡林浩特市、二连浩特市、东乌珠穆沁旗、西乌珠穆沁旗、阿巴嘎旗、苏尼特左旗、苏尼特右旗、镶黄旗、正镶白旗、太仆寺旗、正蓝旗、多伦县、乌拉盖综合经济开发区、黑城子示范区。共有111个苏木、33个乡、14个镇、6个街道，586个嘎查、305个村委会、161个居委会。
2006年，锡林郭勒盟对苏木乡镇的行政区划进行了调整，将原有的117个苏木乡镇(74个苏木、13个乡、30个镇）调整为58个(21个苏木、3个乡、34个镇），部分苏木乡镇被撤销，部分苏木乡镇的行政区域的一部分或是整建制并入其它行政区域。锡林浩特市将原有的6个苏木镇调整为3个和1个街道办事处，即宝力根苏木、朝克乌拉苏木和阿尔善宝拉格镇及巴彦锡勒办事处；同时将达布希勒图苏木的希日塔拉嘎查、额日敦塔拉嘎查的一部分和伊利勒特苏木的伊利勒特嘎查、哈那乌拉嘎查、乌力吉得力格尔嘎查的一部分划入市区行政管辖区域。阿旗将原有的12个苏木镇调整为6个，即那仁宝拉格苏木、吉尔嘎朗图苏木、伊和高勒苏木和别力古台镇、查干淖尔镇、洪格尔高勒镇；其中，撤销巴彦查干镇、宝格达乌拉苏木，将其所辖区域整建制合并设立别力古台镇，为旗政府所在地。东苏旗将原有的11个苏木镇调整为5个，即赛罕高毕苏木、巴彦乌拉苏木和满都拉图镇、查干敖包镇、巴彦淖尔镇。西苏旗将原有的13个苏木镇调整为6个，即赛汉塔拉镇、朱日和镇、乌日根塔拉镇和额仁淖尔苏木、桑宝拉格苏木、赛罕乌力吉苏木。东乌旗将原有的14个苏木镇调整为7个，即乌里雅斯太镇、道特淖尔镇、额吉淖尔镇、满都胡宝拉格镇、嘎达布其镇和萨麦苏木、呼热图淖尔苏木。西乌旗将原有的15个苏木镇调整为6个，即巴拉嘎尔高勒镇、巴彦花镇、吉仁高勒镇、高日罕镇、浩勒图高勒镇和巴彦胡舒苏木。其中，撤销巴彦乌拉镇、乌兰哈拉嘎苏木，将其所辖区域整建制和巴拉嘎尔苏木的8个嘎查合并设立巴拉嘎尔高勒镇，为旗政府所在地。正蓝旗将原有的12个苏木镇调整为6个，即上都镇、桑根达来镇、哈毕日嘎镇和宝绍代苏木、那日图苏木、赛音呼都嘎苏木。太旗将原有的12个苏木乡镇调整为6个，即宝昌镇、千斤沟镇、红旗镇、骆驼山镇和贡宝拉格苏木及幸福乡。正镶白旗将原有的8个苏木乡镇调整为4个，即明安图镇、星耀镇和伊和淖尔苏木、乌兰查布苏木。镶黄旗将原有的4个苏木镇调整为3个苏木镇，即新宝拉格镇、巴彦塔拉镇和翁贡乌拉苏木。多伦县将原有的8个乡镇调整为4个乡镇，即多伦淖尔镇、大北沟镇和大河口乡、蔡木山乡。乌拉盖辖1个镇，即巴彦胡舒镇，行政管辖范围不变。二连浩特市辖1个苏木格日勒敖都苏木和3个街道办事处，行政管辖范围不变。
2006年末，全盟总面积202580平方千米。总人口100.9万人，较上年增加0.3万人，其中蒙古族人口29.11万人，其他少数民族人口4.25万人；城镇人口52.69万人，城镇化率52.22％。辖2市、9旗、1县、1个管理区、1个开发区，共有21个苏木、3个乡、34个镇、10个街道，172个社区、564个嘎查、275个行政村。
2009年末，全盟总面积202580平方千米。总人口103.6万人，较上年增加0.89万人，其中蒙古族人口30.21万人，其他少数民族人口4.46万人；城镇人口56.72万人，城镇化率54.75％。辖2市、9旗、1县、1个管理区、1个开发区，共有21个苏木、3个乡、34个镇、10个街道，172个社区、564个嘎查、275个行政村。
2010年11月1日第六次人口普查，全盟常住人口1028022人，其中汉族681876人，蒙古族309764人，其他少数民族36382人。
2012年，根据《内蒙古自治区人民政府关于调整锡林郭勒盟部分苏木乡镇行政区划的批复》（内政字[2012]35号）文件恢复部分苏木乡镇。