市境隸屬：公元前221年秦統(tǒng)一之前，尚未納入中原王朝版圖，為古代北方游牧民族的牧地。
（公元前214年）秦將蒙恬率軍修筑長城，在市境內當時黃河的東岸“筑渾懷障”，屬北地郡轄。
秦二世三年（公元前207年）前后，中原大亂，市境復為匈奴所控制。
西漢：市境屬北地郡，河東部分為富平縣所轄，仍設渾懷障；河西部分設廉縣。
東漢時期市境隸屬未變。
中平元年（公元184年），中原大亂，市境為羌部落所據(jù)。
三國、兩晉至十六國：市境被羌、匈奴等各族控制，建制無考。
南北朝：北魏（鮮卑）于故漢渾懷障地設“歷城”，屬薄骨律鎮(zhèn)轄。
西魏市境屬靈州普樂郡。
北周市境仍屬靈州，河西部分為懷遠郡懷遠縣地；于河東部分置歷城郡建安縣。
隋：市境屬靈武郡。
河西部分為懷遠縣地；于河東部分仍設建安（后先后改稱廣、靈武）縣。
唐：前期屬靈州都督府靈州轄。
“安史之亂”前后為朔方道節(jié)度使轄區(qū)。
先天二年（713年）于市境河西（今姚伏鎮(zhèn)）置定遠軍，后升為縣；景福二年（893）升為警州。
五代：市境先后為后梁、后唐、后晉、后漢、后周所控制，為靈武節(jié)度使（亦稱朔方節(jié)度使、靈鹽節(jié)度使）轄區(qū)。
后梁、后唐仍設警州；后晉天福七年（942年）將警州降為威肅軍。
后漢、后周建制無考。
北宋：市境屬陜西路靈州轄，置定遠鎮(zhèn)。
至道年間（995-997）改設威遠軍。
西夏：宋咸平四年（1001年），定遠鎮(zhèn)為黨項羌族攻占。
西夏景宗大慶元年（1036年），定遠鎮(zhèn)被改為定州，并設定遠縣。
宋天圣二年（1024年）于州境筑省嵬城。
元：市境屬甘肅行中書省寧夏府路，仍置定州。
明：市境屬陜西承宣布政使司寧夏衛(wèi)。
永樂初年（1405年前后）筑平虜城（今平羅縣城關鎮(zhèn)），后改平虜守御千戶所。
弘治年間（1500年前后）市境河東部分蒙古部落控制；嘉靖二十年（1541年）筑北長城后，河西北長城以北地區(qū)亦蒙古部落所據(jù)。
清：市境屬甘肅省寧夏府，將“平虜”改稱“平羅”。
康熙五十二年（1713年），蒙古鄂爾多斯部自河西移駐河東；雍正二年（1724年），升平羅所為縣；不久，先后沿黃河灘地設置新渠縣（今平羅縣姚伏鎮(zhèn)附近）、寶豐縣（今平羅縣寶豐鎮(zhèn)）、乾隆三年（1739年）地震城毀，二縣復并于平羅縣。
中華民國：民國初市境屬甘肅省寧夏道（后先后改為朔方道、寧夏道、寧夏行政區(qū)）。
1929年寧夏建省，平羅縣為市境惟一的縣級建制。
1941年于市境河西部分析置惠農縣；在河東增設陶樂縣。
1945年，于惠農縣黃渠橋設“寧夏省第三區(qū)行政督察專員公署”，轄平羅、惠農、陶樂、磴口4縣。
中華人民共和國：1949年9月25日，中國人民解放軍十九兵團進駐石嘴山，市境平羅、惠農、陶樂三縣先后建立人民政權。
中華人民共和國建國初市境屬寧夏省。
1954年寧夏撤省與甘肅省合并，三縣為甘肅省銀川專署轄。
1958年10月寧夏回族自治區(qū)成立，3縣由自治區(qū)領導。
1960年1月，國務院批準撤銷惠農縣、設立石嘴山市，由自治區(qū)管轄，市級機關駐石嘴山鎮(zhèn)。
1972年2月，在大武口成立銀北地區(qū)，石嘴山市被改為地轄市，與平羅、賀蘭、陶樂3縣同由銀北地區(qū)領導。
1975年11月銀北地區(qū)撤銷，石嘴山市恢復由自治區(qū)直轄，并將平羅、陶樂兩縣劃歸石嘴山市領導，市級機關移駐大武口區(qū)。
1987年1月，撤銷石嘴山市郊區(qū)、恢復惠農縣，市轄3區(qū)3縣。
行政建制沿革：1955年底，煤炭工業(yè)部為就近解決西北、華北地區(qū)新建廠礦企業(yè)的用煤問題，計劃將賀蘭山-卓子山的5個礦區(qū)連在一起，建成賀蘭山煤炭基地。
由于石嘴山地處煤田集群中心，地理環(huán)境、交通條件較好，國家把石嘴山礦區(qū)定為“一五”期間全國10個新建礦區(qū)之一。
1958年9月8日，中共寧夏工作委員會批準建立中共石嘴山工作委員會；1959年1月10日，組建了石嘴山市人民委員會籌備工作委員會。
同年4月20日，寧夏回族自治區(qū)人民委員會向國務院提交了《關于撤銷惠農縣，成立石嘴山市的請示報告》。
7月27日國務院復電同意。
1960年1月7日，國務院第93次全體會議決定“設立石嘴山市，撤銷惠農縣，將原惠農縣的石嘴山等十個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）為石嘴山市的行政區(qū)域，其余地區(qū)劃歸平羅縣”（國務院1960年議字10號文件）。
1960年3月27日-29日石嘴山市第一屆人民代表大會第一次會議舉行，石嘴山市宣告成立，由寧夏回族自治區(qū)直轄，市級機關駐石嘴山鎮(zhèn)。
1972年2月23日國務院批準設立銀北地區(qū)，石嘴山市由自治區(qū)直轄改為地區(qū)轄，市級機關仍駐石嘴山，行政區(qū)域不變。
1975年11月23日，國務院決定撤銷銀北地區(qū)，石嘴山市恢復由自治區(qū)直轄，市級機關遷至大武口區(qū)，平羅、陶樂兩縣改由市轄。
2004年撤銷石嘴山區(qū)和惠農縣，在其原有基礎上成立惠農區(qū)，區(qū)政府駐北大街。
自此石嘴山市劃分為大武口區(qū)、惠農區(qū)、平羅縣。