建制沿革

夏、商、周时属乌孙。

秦朝为大月氏领地。

西汉初年为匈奴牧地。

西汉元狩二年（前121年），骠骑将军霍去病入居延收河西，史籍始见“居延”（匈奴语，同今日蒙古语“乞颜”，意为“隐幽”）。汉太初三年（前102年），置居延都尉府，后又置“张掖居延属国”。汉献帝建安末，改立西海郡。

唐代设安北都护府和宁寇军。西夏设黑水镇燕军司，但所在地不详。

成吉思汗二十一年（1226年）春，归属蒙古帝国。元世祖至元二十三年（1286年），设亦集乃路总管府。 

洪武年间明军多次扫荡居延海周围，冯胜、沐英、宋晟曾先后率兵攻下亦集乃，但都随即撤出，没有长驻军队守备。

北元时期逐渐为额济纳土尔扈特部游牧地。

清乾隆十八年（1753年），设置额济纳旧土尔扈特特别旗。

民国元年（1912），直属国民政府蒙藏委员会，由宁夏护军兼辖。

民国十七年（1928）11月，隶属宁夏省政府管辖。

1949年9月，额济纳旗和平解放，初由甘肃省酒泉专署代管。

1951年2月，归宁夏省直辖。

1954年11月，初由张掖专署代管，同年11月30日，改隶酒泉专署。

1956年6月1日，划归内蒙古自治区巴彦淖尔盟。

1969年9月9日，划归甘肃省酒泉地区。

1979年7月1日，划归属内蒙古自治区。

1980年5月1日，隶属内蒙古自治区阿拉善盟。

2001年，撤销吉日嘎郎图苏木，并入达来呼布镇。2005年1月设立东风镇。

2006年，额济纳旗将原有的8个苏木镇调整为5个苏木镇，撤销合并苏木镇3个。其中，将温图高勒苏木并入达来呼布镇；撤销古日乃苏木和巴彦宝格德苏木并入新建的东风镇。此外，原苏泊淖尔苏木、赛汉陶来苏木、马鬃山苏木保留，行政区域不变。

2009年，将额济纳旗马鬃山苏木的乌兰乌拉嘎查从马鬃山苏木分离出来，设置哈日布日格德音乌拉（黑鹰山）镇。

2012年初，从达来呼布镇划出部分区域设立巴彦陶来苏木、温图高勒苏木。

2017年，将额济纳旗东风镇部分行政区域划出，设置额济纳旗东风街道办事处。将额济纳旗东风镇空军某基地驻地部分行政区域划出，设置额济纳旗航空街道办事处。

2018年，从额济纳旗东风镇划出部分区域，设立巴音陶海苏木。