夏、商、周时期，卓尼属雍州之域。

春秋战国时期，卓尼为秦地。

秦始皇统一全国后，县境归陇西郡所辖，属临洮县地。

西汉武帝时，县境归凉州刺史部属下陇西郡所辖，仍属临洮县地。

东汉时仍属凉州刺史部陇西郡临洮县所辖。

三国时期，县境初属魏雍州之地，仍设陇西郡及洮阳县，旋改为秦州陇右郡临洮县。

晋一统三国，县境大部分为秦州陇西郡临洮县辖地。晋惠帝时，改易郡县，县境大部属狄道郡洮阳县辖。

东晋时，原晋置临洮郡县相继沦陷，县境大部被吐谷浑政权控制。

十六国时期，地方军阀割据纷争，县境朝秦暮楚，置废无常。县境东北部归前赵陇西郡临洮县辖领，西北部仍由吐谷浑占据。

前秦时，县境属河州陇西郡临洮县辖领，西南大部仍属吐谷浑政权领地。后秦未收复洮西诸地，仍于原秦故城设临洮县，收洮阳、洪和诸地。

前凉时，县境属秦州陇西郡统属。后凉时，县境部分地域属陇西郡临洮县辖。

南凉时，县境仍归陇西郡临洮县属。

南北朝北魏太平真君时期，县境归河州辖领，于原临洮县治设临洮郡，领县泛潭，郡县同治，统领县境洮水流域。太和中(477-499年)，吐谷浑于境内又重修洮阳、泥和诸城戍守，于原临洮郡城设洮州。

北周改西魏泛潭县为临潭县，并于县治置洮阳郡，兼置洮州，并在吐谷浑迷和城附近设旭州。

隋代，初废洮、旭二州，改洮阳郡为临洮郡。

唐代，卓尼县境属陇右道所辖。肃宗乾元元年(758年)，县境均属吐蕃统领。

五代时期，县境仍属吐蕃。后唐明宗长兴四年(933年)，派重兵收复洮西，升洮州为保顺军，并以保大军节度，旋即又失。

宋代，初期仍袭唐制，至宋太宗至道三年(997年)始分全国为15路，分领府、州、军、监。神宗熙宁六年(1073年)收复洮西，于今临潭县治旧城设洮州，县境属之，隶熙河路。旋即弃之不守。熙宁九年，又于今县境东部设滔山监，辖今岷县以西及县境东部地区。徽宗大观二年(1108年)又收复洮西，仍设洮州。三年升洮州为团练州，县境属之。北宋时县境除数年归宋辖领外，均属吐蕃角厮啰政权统治。