先秦时，木兰县境内为濊貊族活动区域。
秦汉年间，境内为北夫余属地。
汉末，挹娄族兴起，境内属挹娄西境。
魏晋时期，北夫余之裔在夫余国故地建寇漫汗国，境内遂属其辖。
南北朝，勿吉族建国，境内受勿吉黑水部辖。
隋代，勿吉演变为靺鞨，境内遂为靺鞨黑水部辖。
唐代，黑龙江地区纳入唐图，改治黑水都督府，境内遂为其辖地。
五代，耶律阿保机于建立辽朝，原黑水鞨靺归辽，境内归东京道术甲部所辖。
宋，完颜阿骨打建金灭辽，境内属金国上京会宁府(阿城)所辖。金辖地被鞑靼占领后，境内便成为成吉思汗幼弟帖木格斡赤斤的封地。
元，改行省制，境内初属辽阳行中书省开元路，后为合兰府水达达路所辖。
明，东北实行都司卫所制，境内属奴儿干都指挥使司所辖。永乐五年(1408年)，设置木兰河卫，亦称哈夫卫。
清，初为盛京将军(昂邦章京)管辖。顺治十年(1653年)为宁古塔昂邦章京管辖。康熙元年(1662年)改为宁古塔将军统领境内军政事宜。康熙二十二年(1683年)十月，曾设黑龙江将军衙门，境内遂属其辖。雍正十二年(1734年)归呼兰城守尉直辖。同治元年(1862年)呼兰城守尉下设呼兰厅(巴彦县)，境内遂为其属地。光绪五年(1879年)改呼兰城守尉为呼兰副都统，境内仍归其辖治。光绪二十八年(1902年)，建东兴镇。光绪三十二年(1906年)巴彦苏苏旗营协领迁至东兴镇，置协领公署，归呼兰副都统管辖。光绪三十一年(1905年)，副都统升呼兰厅为呼兰府，移治呼兰，而于原呼兰厅治设巴彦州，隶属呼兰府，将蒙古尔山(蒙古山)以东大、小木兰达、白杨木河一带从巴彦州划出，置木兰县，与东兴镇均隶属巴彦州。光绪三十三年(1907年)废将军，改行省制，木兰为黑龙江辖境。