冷湖地区历来荒芜，长期为荒漠地带，没有人烟，故历史上并无行政建制。

1949年9月5日青海解放。1950年6月5日，在察汗乌苏成立了都兰县人民政府。这是解放后在柴达木盆地建立的第一个人民政权。1952年9月2日更名为都兰自治区，1953年8月4日中共青海省委员会批准都兰自治区升格为专区一级的自治区。1955年5月28日在格尔木成立了柴达木盆地行政委员会。1956年6月1日柴达木盆地行政委员会迁驻大柴旦。1957年4月都兰自治区更名为海西蒙古族藏族哈萨克自治州。1959年6月1日，经中央批准撤消海西蒙古族藏族哈萨克自治州，并入柴达木行政委员会。1962年11月12日，经中央批准撤消柴达木行政委员会，恢复海西蒙古族藏族哈萨克自治州。

1957年12月，由于冷湖石油勘探事业的发展，柴达木行政委员会决定并在冷湖设立办事处。1958年在冷湖五号一高点地中四井的大量喷油，使冷湖石油工业的勘探开发进入了一个新的时期。青海石油勘探局于1959年元月搬迁至冷湖，并改名为青海石油管理局，冷湖人口剧增至二万人。1959年9月经中央批准，正式设立了冷湖市。1959年9月17日成立了“中国共产党冷湖市工作委员会”和“冷湖市临时工作委员会”。