唐元和十五年（820年），属幽州卢龙节度使统辖地。

五代十国时期，属契丹辽统辖地。

辽朝时期，今旗境属倒塌岭节度使司辖区南境。

金朝时期，为西京路桓州西境。

元朝时期，基本属中书省上都路桓州管辖区。

明洪武二十一年至建文四年（1388年—1402年），今旗境察干淖尔镇以东地区属开平卫辖地；查干淖尔镇以西地区归蒙古（鞑靼）辖区。

明正德五年（1510年），蒙古首领巴图孟克达延汗统一漠南蒙古诸部后，编属察哈尔万户地。

清朝初期，为直隶口北道辖境。

清康熙十四年（1675年），编为察哈尔左翼正白旗（驻哈那哈达，今胡舒庙）、镶白旗（驻巴嘎海尔罕，今盐淖尔）。

清乾隆二十六年（1761年）后，察哈尔正白、镶白二旗隶察哈尔都统署。

民国初年，沿袭清制。

民国三年（1914年），划归察哈尔特别区。

民国十七年（1928年），改隶察哈尔省管辖。

民国二十三年（1934年），属新设察哈尔盟。

民国二十六年（1937年），“七七”事变后，察哈尔省沦陷，察哈尔正白、镶白2个旗划属伪蒙古联盟自治政府管辖。其时，正白旗辖18个佐领，镶白旗辖19个佐领。

民国三十四年（1945年）8月，日本投降，复归察哈尔省管辖。同年11月，在内蒙古自治运动联合会领导下，开展自治运动。

民国三十五年（1946年）春，建立正白旗、镶白旗支会。同时，察哈尔左翼正白旗民主政府成立，迁驻布日都庙（今布日都苏木）；察哈尔左翼镶白旗民主政府成立，驻衙门淖尔（今伊和淖尔苏木达布森淖尔嘎查）。两旗民主政府隶属察哈尔省察哈尔盟民主政府。

民国三十六年（1947年）5月，察哈尔左翼正白旗、镶白旗随察哈尔盟民主政府划归内蒙古自治政府领导。

民国三十七年（1948年）11月，将察哈尔左翼正白旗、镶白旗合并，组建正白镶白联合旗，驻布日都庙，隶属察哈尔盟。

1956年9月11日，经国务院批准，将正白镶白联合旗更名为正镶白旗。同时，将原明安太右联合旗的布拉根陶海苏木、原宝昌县的星耀区、正蓝旗的扎嘎斯台苏木西部地区，划归正镶白旗管辖。正镶白旗人民委员会由布日都庙迁驻察汗淖尔（今察干淖尔镇）。同时，将正镶白旗的翁公苏木西部、武恩巴图苏木（今乌宁巴图苏木）西部地区划归商都镶黄旗。

1958年9月26日，经国务院批准，撤销察哈尔盟建制后，将正镶白旗划归锡林郭勒盟管辖。

1958年，正镶白旗实行苏木改建人民公社“政社合一”制度。

1960年，开始调整人民公社规模。

截至1981年6月，正镶白旗行政区域划分为星耀、羊群滩、学堂地、巴彦布拉格、察哈乌拉、布拉根陶海、伊克淖尔、布日都、尚德、阿拉腾嘎达苏、乌兰察布、乌宁巴图等12个农村牧区人民公社，107个生产大队，1个城关人民公社（辖4个居民委员会）。

1983年，正镶白旗进行改社建苏木乡镇工作，在原人民公社区划的基础上，分别建立苏木、乡、镇人民代表大会和人民政府，组建嘎查（巴嘎）、村民委员会和居民委员会群众自治组织，并规范镇、苏木、乡行政建制单位的地名。

1998年，正镶白旗辖9个苏木、3个乡、1个城关镇、122个行政嘎查（村）、5个牧林场（站）。

2001年，乡镇机构改革（撤并调整）后，辖5个苏木、1个乡、2个镇、1个场。

2005年，正镶白旗经过苏木乡镇机构改革，将原5个苏木、1个乡、2个镇合并为2个苏木、2个镇。

2006年，正镶白旗辖3个苏木、2个镇。

截至2019年末，正镶白旗辖3个苏木、2个镇、78个嘎查村（场）、7个社区。

截至2022年10月，正镶白旗辖2个镇、3个苏木，另辖2个乡级单位。旗人民政府驻明安图镇。

正镶白旗位于内蒙古自治区中部、锡林郭勒盟西南部，介于北纬42°05′—43°15′、东经114°05′—115°37′之间，毗邻6个旗、县，东与正蓝旗毗邻，南与太仆寺旗和河北省张家口市康保县为界，西与镶黄旗和乌兰察布市化德县相交，北靠苏尼特左旗。全旗总面积为6253平方千米，南北最长距离约112千米，东西最长距离约88千米。

正镶白旗地处浑善达克沙地南缘的典型草原区，全旗地势南高北低，中部微隆起，浑善达克沙地横贯旗境北部，中南部为阴山余脉的低山丘陵草原，海拔高度1200—1400米。

正镶白旗属中温带干旱大陆性气候，主要的气候特征为：冬长春短，夏热秋凉，无霜期短，降水量少而集中，昼夜温差大，光照充足，雨热同季。年平均温度1.9℃，最冷月（1月份）平均气温-19.1℃，最热月（7月份）平均气温17.6℃；年均降水量：351毫米；无霜期：中南部丘陵草原112天，北部沙区135天；日照时数：中南部丘陵草原2889小时，北部沙区3200小时；≥10℃的有效积温：中南部丘陵草原2000℃，北部沙区2350℃；年平均风速4米/秒，全年大风日数78天（6-8级），多为西北风。风能、太阳能资源富集。

正镶白旗土地总面积6253平方千米，共有天然草原878.56万亩（可利用草场752万亩）、耕地25.8万亩。

正镶白旗已发现各类矿产26种，其中能源矿产2种，金属矿产10种，非金属矿产12种，水气矿产2种。查明一定资源储量的（亚）矿种有14种，列入《内蒙古自治区矿产资源储量表》的矿种7种，未上表矿种19种。

正镶白旗有种子植物83科、318属、729种，其中野生名贵药材有黄芪、知母、甘草、防风、麻黄、柴胡、黄芩、沙参等100余种；野生动物有200余种，其中哺乳动物有狍子、黄羊、蒙古兔、狐狸等50多种；鸟类有蒙古百灵、云雀、灰鹤、草原雕、天鹅、鹰等150多种；昆虫4000余种。

正镶白旗水资源总量1.592亿立方米，其中地表水资源578.3万立方米，地下水资源15380.2万立方米，可开采量7735.02万立方米。

根据第七次人口普查数据，截至2020年11月1日零时，正镶白旗常住人口为42950人。

2023年末，全旗常住人口4.07万人，比上年末减少0.02万人。其中，城镇人口2.03万人，乡村人口2.04万人；常住人口城镇化率达到49.88%，与2022年持平。男性人口2.11万人，女性人口1.96万人。全年出生人口0.02万人，出生率为4.67‰；死亡人口0.03万人，死亡率为7.37‰；人口自然增长率为-2.7‰。

正镶白旗是一个以蒙古族为主体，汉族占大多数的少数民族地区，有回、满、达斡尔、鄂伦春、鄂温克、藏等十几个民族。

2023年，全旗地区生产总值为427563万元，比上年增长17.6%。其中，第一产业增加值为89627万元，增长10.4%；第二产业增加值为186917万元，增长35.3%；第三产业增加值为151019万元，增长4.1%。三次产业比例为21.0：43.7：35.3。第一、二、三产业对生产总值增长的贡献率分别为12.4%、78.3%和9.3%。人均生产总值达到104795元，比上年增长20.7%。

2023年，一般公共预算收入16650万元，比上年增长38.7%。其中，税收收入9680万元，增长156.3%，占一般公共预算收入的比重为58.1%。一般公共预算支出157431万元，比上年增长15.7%。

2023年，全社会固定资产投资（不含农户）比上年下降57.6%。分产业看，第一产业投资增长12.0%；第二产业投资下降51.9%；第三产业投资下降63.2%。民间固定资产投资比上年增长20.9%，占固定资产投资的比重为19.0%。基础设施投资比上年下降67.5%。

2023年，居民人均可支配收入30935元，比上年名义增长6.6%。按常住地分，城镇居民人均可支配收入46416元，名义增长6.2%；农村牧区居民人均可支配收入17596元，名义增长7.1%。

2023年，全年粮食播种面积8641公顷，比上年增长1.0%。其中，谷物播种面积7597公顷，增长2.1%；豆类播种面积245公顷，下降32.7%；薯类播种面积799公顷，增长6.7%。

2023年，全年粮食总产量10435吨，比上年增长35.3%。其中，谷物总产量6165吨，增长15.1%；豆类总产量144吨，下降73.7%；薯类总产量4126吨，增长128.2%。

2023年，牧业年度（6月末）肉牛存栏13万头，比上年增长3.1%；肉羊存栏32万只，增长0.6%。

2023年，全部工业增加值比上年增长38.2%。其中，规模以上工业增加值增长69.1%。规模以上工业产值增长39.5%。在规模以上工业中，分经济类型看，国有控股企业产值增长1.6%，非公有工业产值增长43.1%。分行业门类看，电热力供应业产值增长22.0%；金属矿采选及冶金业产值增长84.5%;装备制造业产值同比增长32.7%。全年规模以上工业企业实现营业收入334093万元，比上年增长31.8%；实现利润56779万元，增长44.6%；营业收入利润率为16.9%。年末资产负债率为74.0%，比上年末下降0.6个百分点。每百元营业收入成本为69.71元。

2023年，全年建筑业增加值19706万元，比上年增长16.6%。

2023年，全年批发零售业增加值12986万元，比上年增长7.7%；交通运输、仓储和邮政业增加值31233万元，增长6.0%；住宿和餐饮业增加值5909万元，增长18.1%；金融业增加值13541万元，增长8.6%；房地产业增加值8035万元，增长2.7%；其他服务业增加值76570万元，增长1.5%。

正镶白旗交通以公路、铁路为主，国道510、省道222、集通铁路、省道105贯穿境内，形成便利的公铁交通网络。集通铁路横贯旗境南部87千米，在旗人民政府明安图镇设立二级站，为集通铁路五大站之一，与内蒙古自治区东部的通辽市、赤峰市、锡林浩特市，西部的集宁市、呼和浩特市和包头市直接贯通，省道105一级公路，西起鄂尔多斯苏家河畔，东到呼伦贝尔市阿荣旗，全长2515千米，途径正镶白旗境内南部58千米，距明安图镇9千米。国道G510途经正镶白旗南部79千米，省道222南北贯穿白旗境内107千米，省道313白旗境内23千米。公路东至赤峰417千米，西达呼和浩特360千米，南通张家口211千米，北到锡林浩特235千米，距首都北京380千米。

截至2023年末，全年公路货运量累计完成722万吨，比上年增长7.3%，公路货运周转量累计完成216102万吨公里，增长8.9%；公路客运量累计完成21万人，增长2.5%；公路客运周转量完成3452万人公里，增长2.8%。

截至2023年末，全旗共有普通小学3所，招生276人，在校生1531人，毕业生208人。普通中学2所，招生290人，在校生975人，毕业生325人。幼儿园6所，招生205人，在校生756人，毕业生346人。

截至2023年末，全旗有乌兰牧骑1支。拥有文化馆1座，图书馆1座。年末全旗广播节目综合人口覆盖率为99.75%。年末全旗有线电视用户6800户。

截至2023年末，年末全旗共有医疗卫生机构85个。其中，医院2个，社区卫生服务中心1个，乡镇卫生院7个，疾控中心1个，妇幼保健所1个，卫生监督所1个，嘎查村卫生室72个。年末全旗共有卫生技术人员394人，其中，执业(助理)医师152人。医疗卫生机构床位252张。

截至2023年末，全年城镇新增就业600人，比上年减少104人。全年农牧民转移就业6165人，城镇失业人员再就业565人，就业困难人员就业196人，高校毕业生就业113人。

截至2023年末，基本医疗保险参保人数57203人，比上年减少997人，下降1.7%，参保覆盖面稳定在95%以上。其中，参加城镇职工基本医疗保险7013人，比上年增加587人，增长9.1%；参加城镇职工基本医疗保险人数中，在职职工5058人，退休职工1955人。参加城乡居民基本医疗保险50190人，比上年减少1584人，下降3.1%。

截至2023年末，参加城镇职工基本养老保险人数12751人，比上年末增长6.7%。其中，企业人员参保人数2053人，增长38.6%；灵活就业人员参保人数6476人，增长3.7%。城乡居民基本养老保险参保人数34209人，增长2.7%。参加失业保险人数3238人，增长11.8%；领取失业保险金人数56人，下降5.1%。

正镶白旗，系汉语，因原正白旗的旗帜为全白色，镶白旗的旗帜为中间白色镶红边，正镶白旗由正白旗与镶白旗合并改成。

蒙古语察哈尔土语，是中国国内蒙古族各方言土语中共性较多、特殊性较少的地方语言。它与“西部方言”（卫拉特）、“东部方言”（巴尔虎至布利亚特）比较，具有“中间平衡”的特点。因此，成为操各方言的人都能听得懂的有代表性的方言土语。察哈尔蒙古语方言作为蒙古族共同语言的一个地方变体，在语音、词汇和语法上具有某些与其他亲属方言不同的语言特征。

布日都庙

布日都庙，位于内蒙古自治区锡林郭勒盟正镶白旗布日都苏木，距明安图镇30千米。汉名“演教寺”，由于此庙位于布日都之地，当地群众称做“布日都庙”。始建于清乾隆五年（1740年），距今已有280多年的历史。寺庙建成后，该庙第一代活佛罗卜森奏请赐名，乾隆皇帝赐名“演教寺”。

明安图生态园

明安图生态园，位于内蒙古自治区锡林郭勒盟正镶白旗，距离明安图镇14千米、呼海通道2千米。水域面积700亩，水库中生长有鲤鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼等。

浑善达克沙地

浑善达克沙地，位于内蒙古自治区中部、锡林郭勒草原南端，距北京直线距离180千米，是离北京最近的沙源。浑善达克沙地东西长约450千米，面积大约5.2万平方千米，平均海拔1100多米，是中国著名的有水沙漠，在沙地中分布着众多的小湖、水泡子和沙泉。

2017年2月，正镶白旗入选“2016年全国义务教育发展基本均衡县（市、区）名单”。

2018年9月，正镶白旗入选“2018年电子商务进农村综合示范县”名单。

2020年11月25日，正镶白旗入选“第三批节水型社会建设达标县（区）名单”。

2021年8月27日，正镶白旗入选“国家乡村振兴重点帮扶县名单”。