战国时属秦国地，秦统一后置富平县（驻地在今市区西南）。西汉时置灵洲，吴忠归其管辖。北魏时属薄骨律镇。后改为灵州。北周属回乐县。隋唐时属灵州。宋咸平五年（1002年），灵州为党项族占领，废州改称西平府，为西夏建国时的临时首府，后又改称灵州。元属宁夏府路灵州。明属陕西布政使司宁夏镇下的灵州守御千户所。清属甘肃省宁夏府灵州。中华民国成立后，改宁夏府为朔方道，亦称宁夏道。1913年改灵州为灵武县时，今吴忠市除原金积县所辖部分外，均属灵武县，隶属宁夏道。1929年，宁夏道建为宁夏省。
1950年1月在灵武县西部置吴忠市，驻吴忠镇，直属宁夏省管辖。1954年4月，宁夏省河东回族自治区成立，吴忠市归其管辖。1954年秋，宁夏省撤销并入甘肃省，宁夏省河东回族自治区改为甘肃省河东回族自治区，次年，又改为甘肃省吴忠回族自治州。1958年，宁夏回族自治区成立，吴忠回族自治州撤销，吴忠市直属自治区管辖。1960年9月，金积县撤销，该县的大部分（东南部）划归吴忠市。1963年改置为吴忠县。1972年宁夏回族自治区银南地区成立，吴忠县归属其管辖。1983年撤销吴忠县，恢复吴忠市（县级），市政府驻吴忠镇。
1998年5月11日，国务院（国函〔1998〕33号）批复同意撤销银南地区和县级吴忠市，设立地级吴忠市；吴忠市新设利通区，以原县级吴忠市的行政区域为利通区的行政区域，区政府驻裕民东街。9月8日，召开地级吴忠市暨利通区成立庆典大会。【2009年，宁夏回族自治区党委常委会研究通过《关于深化吴忠市行政管理体制改革的实施方案》，决定：……（2）设立吴忠市利通区四套班子及部门……】
灵武解放后改吴忠镇为县辖吴忠市。1950年1月，吴忠市自灵武县析出升格为县级市，直属宁夏省管辖。当时将灵武县划归吴忠市的一市三区划为以数字序号为名的4个区共20乡。其中第一区驻城镇，第二区驻东塔寺，第三区驻王家庙，第四区驻上桥。1955年将原4区20乡调整为东塔寺、古城湾、秦桥、早元、陈袁滩、上桥、罗渠等7个乡。1958年10月，全县组建为吴忠人民公社，以原7个乡为公社管辖的管理区。次年，增置了1个街道管理处。
1960年10月，全市划分为吴忠、红旗、东风3个公社。此时，金积县撤销，该县所辖的马莲渠公社及双闸公社的大部分划归吴忠市管辖。吴忠市从马莲渠公社划出一部分与双闸公社部分组建为金积公社，此时全市管辖吴忠（驻利通街）、红旗（驻古城）、东风（驻新民）、马莲渠（驻岔渠桥）和金积（驻金积）等5个公社。1961年，划马莲桥及东风两公社的廖桥、羊马湖等地增置汉渠公社。1962年，将6个公社调整为红旗（驻罗家湖）、古城（驻红星）、陈袁滩（驻陈袁滩）、东风（驻新民）、东塔（驻二大队）、吴忠（驻利通街）、板桥（驻板桥）、金积（驻金积）、马莲渠（驻马莲渠）、马家湖（驻马家湖）、高闸（驻朱渠）、汉渠（驻廖桥）和秦渠（驻大庙桥）等13个公社。
1964年3月，组建金积镇；10月，组建吴忠镇；镇与公社为一套人马、两块牌子。1966年4月，陈袁滩公社划归青铜峡县。1968年吴忠公社撤销并入吴忠镇。1968年12月，陈袁滩公社划归吴忠县。“文革”期间，大部分公社的名称被更改，到1972年6月以后陆续恢复原来公社的名称。1973年3月撤销金积镇，并入金积公社。1984年3月，所有公社改为乡，同时恢复金积镇的建制。11月，撤销汉渠乡，以原汉渠乡地域设立杨马湖乡和九千米镇。1986年12月，撤销金积乡，并入金积镇。1987年5月，红旗乡更名为早元乡，东风乡更名为上桥乡，东塔乡更名为东塔寺乡，九千米镇更名为金银滩镇。
1988年3月，在新开发的扁担沟灌区设置扁担沟乡。1991年2月，在新开发的黄沙窝灌区设置黄沙窝乡；至此，全市辖吴忠、金积、金银滩3个镇和东塔寺、古城、陈袁滩、早元、秦渠、板桥、上桥、杨马湖、汉渠、马莲渠、马家湖、高闸、黄沙窝、扁担沟等14个乡。【以上主要根据《宁夏现代政区变迁沿革》（冯茂著，宁夏人民出版社，1998年9月第1版），部分有改动】
1996年，吴忠市面积1112平方千米，人口约28万人，其中回族占55.2%。辖3个镇、14个乡：吴忠镇、金积镇、金银滩镇、马家湖乡、板桥乡、马莲渠乡、汉渠乡、高闸乡、杨马湖乡、秦渠乡、陈袁滩乡、早元乡、古城乡、上桥乡、东塔寺乡、扁担沟乡、黄沙窝乡。市政府驻吴忠镇。