镶黄旗的历史，应追溯到公元15世纪北元达延汗时期。1480——1517年，北元达延汗统一蒙古各部。为巩固汗位，达延汗调整封建统治秩序，把以前蒙古各封建主的小领域合并为六个万户，其一是察哈尔万户。达延汗驻帐于察哈尔万户境内（今锡林郭勒盟地域）， 统领左翼三万户，派其第三子驻帐鄂尔多斯万户境内，统领右翼三万户。　　达延汗以后，五传至林丹。林丹汗力图继承达延汗的事业，统一蒙古各部。1631年冬，率军进攻阿鲁科尔沁部抵兴安岭东南的西拉木伦河北岸。1632年，后金汗皇太极援助阿鲁科尔沁部，林丹汗战败，退至归化城（今呼和浩特）。随后，皇太极深入蒙古腹地，对林丹汗　　 　　发动大规模攻击。1634年，林丹汗西渡黄河，退往青海，同年，病死于途中。　　1635年，林丹汗的皇后携子孔果尔?额哲和阿布奈归降后金。因察哈尔汗是蒙古正统汗，为笼络察哈尔蒙古并以此来控制其他蒙古各部，后金汗皇太极封孔果尔?额哲为亲王，将次女固伦公主下嫁给他。1653年，清朝政府仿照满洲八旗制度，把原蒙古察哈尔部改编为正黄、镶黄、正白、镶白、正红、镶红、正蓝、镶蓝八个札萨克（王公）旗，安置于义州边外（今辽东地区）。 孔果尔?额哲死后，无嗣，其弟阿布奈袭亲王爵位。1669年，清圣祖籍口阿布奈负恩朝廷，削阿布奈王爵，将其拘禁于盛京（今沈阳市）作人质，以此来镇慑察哈尔蒙古和其他蒙古各部。1675年，阿布奈子布尔尼和罗卜藏，乘西南“三藩之乱”之机起兵反清。两个月后，反抗失败。布尔尼战死，罗卜藏与阿布奈被杀。随后，清朝政府废止察哈尔蒙古札萨克旗制，降为总管旗制，将其余众由义州边外迁移到宣化，大同边外。　　经过这次战乱，察哈尔八旗人口损失残重，为进一步控制察哈尔蒙古，打乱察哈尔蒙古血缘关系，清朝政府采取掺沙子的办法，不断从蒙古其他各部抽调人口，补入察哈尔八旗。在此期间，先后补入镶黄旗的有科尔沁部2个佐，伊苏特部2个佐，陈额鲁特2个佐，陈巴尔虎4个佐，新巴尔虎2个佐共12个佐，约9000人。

　　清初，皇太极征服察哈尔蒙古后，为满足宫廷、王公们对肉食、奶食的需要，在察哈尔蒙古牧地上建立小型的马群、牛群、羊群。1675年以后，清朝政府从察哈尔各旗抽调牧户，把清初建立的小型马群、牛群、羊群扩大为4个大型牧场。即：商都牧群（初称大马群）、明安牧群（初称牛羊群）、太仆寺左翼牧群和太仆寺右翼牧群。清末，清朝政府在蒙古地区实行“移民实边”政策，将内地的大批汉族农民迁移到边疆地区垦殖，希望通过屯垦，充实边防。因此察哈尔草原被大量开垦为农田，草场越来越小，牧民不得不逐渐北移。

　　1911年10月，辛亥革命暴发，清朝政府被推翻，1912年4月，袁世凯窃取中华民国临时大总统职位。1914年，中华民国把内蒙古划分为热河、察哈尔、绥远三个特别区。同时，继续向察哈尔草原迁移大批农民，进行大面积垦殖，并成立招垦设治局，作为招募内地农民和组织开垦的管理机构。到20世纪30年代初，原镶黄旗和商都牧群已迁移到今商都县和化德县以北。

　　1928年，国民政府把察哈尔特别区改为察哈尔省。同年，张家口都统府把察哈尔地区的牧群改为省立模范牧场，其中的商都牧群改为省立第一模范牧场。1934年3月，以德穆楚克栋鲁为首的“蒙古地方自治政务委员会”（简称“蒙政会”）成立。1935年，蒙政会改商都牧群为商都旗。同年，日本侵略军侵占察哈尔地区。1937年10月。伪“蒙古联盟自治政府”成立。之后，改明安牧群为明安旗。

　　1945年8月15日，中国抗日战争胜利。12月，共产党员陈炳宇等人被派到商都旗和镶黄旗开辟工作。1946年初，商都旗和镶黄旗分别成立了内蒙古自治运动联合会支会和民主政府。1947年5月，原镶黄旗总管穆格登宝与商都旗上层喇嘛罗卜生却吉尼玛在国民党支持下发动叛乱，两旗支会和民主政府被颠覆。7月，中共察哈尔盟工作委员会派副盟长拉木扎布带领部分干部和战士来到镶黄旗，组织革命积极分子，建立旗人民政府。8月，在内蒙古自卫军骑兵十一师帮助下，商都旗也建立旗人民政府和自卫队。同时，由于工作需要，察哈尔盟工作委员会把商都旗、镶黄旗和明安旗第三、第四佐（原镶黄羊群）划分为一个工作区，派共产党员奇鲁巴根和扎木苏荣到商都旗和镶黄旗负责党务工作。

　　1949年3月，根据察哈尔盟工作委员会决定，商都县、镶黄旗与盟安旗第三、第四佐合并，成立商都镶黄旗联合旗。1956年9月，遵照《中华人民共和国各级代表大会和地方各级委员会组织法》规定，商都镶黄联合旗人民政府改为人民委员会。1957年1月，中华人民共和国国务院决定，改商都镶黄联合旗为商都镶黄旗。1958年9月，察哈尔盟撤销建置，并入锡林郭勒盟，商都镶黄旗归属于锡林郭勒盟管辖。1960年6月，商都镶黄旗与化德县合并，称镶黄旗。1963年6月，镶黄旗与化德县分设。1966年5月，“文化大革命”开始。1967年1月和6月，旗人委被“造反派”两次夺权。1968年4月，镶黄旗成立革命委员会。1981年6月，撤销革命委员会，再次成立人民政府。至1992年5月，镶黄旗先后成立的旗级领导班子有：旗委、政府、人大、政协、武装部和纪律检查委员会。下辖二级职能部门共70个，其中旗委下辖14个，旗政府下辖40个。通过2002年机构改革，目前共设置旗直党政群机关42个。其中党委系统7个工作部门，政府系统23个工作部门，司法机关2个（法院、检察院），人大、政协各1个，群众团体4个，社会团体4个。另设议事协调机构的常设办事机构2个（信访办、扶贫办），部门管理机构1个（老干部管理局）。通过机构改革，现全旗行政人员定岗人数共345人，其中党政群机关232人，占核定编制数的87.5%，政法系统113人，占核定编制数的84.3%。