早在三万年前的旧石器时代，吴忠就有人类在此繁衍生息；羌、戎和匈奴等古代游牧民族曾在这里逐水草、牧牛羊。

秦始皇统一六国后命蒙恬北逐匈奴，秦始皇三十三年（公元前214年），沿河筑三十四县，其中有富平县，是宁夏平原最古老的城市，故址在今宁夏吴忠市西南。

西汉惠帝四年（前191年）在河之洲，设立灵洲县，故址在今宁夏吴忠市境内古城，是宁夏历史上最早有确切的设置年代记载的古代城市。

东汉改为灵州县。

北魏为薄骨律镇，后置灵州。

隋唐亦为灵州，也称灵武郡，简称灵武。

贞观二十年（646年），唐太宗亲临灵州（今吴忠）接受异族归附；“安史之乱”时，唐玄宗出逃四川，太子李享在灵武（灵武郡即灵州，今吴忠）登基，灵武成了全国政治军事中心。

西夏时，党项族首领、西夏国皇帝元昊统治的腹地在吴忠一带。

成吉思汗灭西夏，设宁夏路。

1929年成立宁夏省。

新中国成立后，1951年1月4日，设置县级吴忠市。

1954年4月，在吴忠成立河东回族自治区。同年7月，宁夏撤省归甘肃省管辖。1955年改为吴忠回族自治州，辖吴忠、金积、灵武、盐池、同心5县。

1958年，撤州划归宁夏回族自治区；1972年，成立宁夏回族自治区银南地区；1998年，撤银南地区为地级吴忠市（同时县级吴忠市改为利通区）。

2002年，将吴忠下辖的县级市灵武归银川市管辖。

2004年，将中卫县和中宁县规划新成立的中卫市管辖。

2009年，国务院批准同意设立吴忠市红寺堡区，以吴忠市红寺堡镇、太阳山镇、大河乡、南川乡的行政区域为红寺堡区的行政区域，区人民政府驻红寺堡镇。

2009年，宁夏自治区党委常委会研究《关于深化吴忠市行政管理体制改革的实施方案》，决定：设立吴忠市红寺堡区，成立红寺堡区委、人大、政府、政协四套班子及相关机构；

设立吴忠市利通区四套班子及部门；在同心县、盐池县实行“省直管县”改革试点。