满洲里有着悠久的历史，古老的文化。早在两三万年前的旧石器时代晚期，人类的足迹就已经光顾于此。在蘑菇山北麓(扎赉诺尔前哨车站北3公里处)发现了很多旧石器时代的文化遗物，如石刀、石斧等。这些打制石器较大，与呼和浩特市东郊大窑村南山出土的旧石器时代晚期的石器相仿，是大窑文化向北传播和发展的结果。一万多年以前的中石器时代，这里生活着与北京“山顶洞人”具有某种渊源关系，又属同一蒙古人种的“扎赉诺尔人”。在扎赉诺尔煤田开发中，工程师顾振权于1933年发现第一个人类头骨化石，该头骨具有眶骨颧骨突出、门齿呈铲形等特点，1939年日本学者远藤隆次将它定名为“扎赉诺尔人”。到目前已有22个头骨化石陆续出土，同时伴有磨制石器、陶片、骨制品等，证明“扎赉诺尔人”已处于“新人”阶段。他们主要以渔猎和采集作为谋生手段。
据《黑龙江志稿》载，满洲里这个地方在传说中的尧舜时代为山戎领地。但现今一些学者则认为：山戎在今大凌河上中游及老哈河一带。连同夏商时期，山戎是否在这里生活过，目前尚无充分的佐证材料。据史籍记载：春秋时山戎曾南侵燕国，为齐燕联军所灭亡。
西周、春秋、战国、秦时生活在这里的是山戎族系的东胡人。《山海经·海内西经》载：“东胡在大泽东。”大泽即呼伦湖。海拉尔河、额尔古纳河、克鲁伦河流域都发现了东胡北支的文化遗址。在呼伦湖的周边地区，一些朝阳坡地上常能见到石棺墓群，十至几十座不等，并伴有石镞、石锛等较为精制的石器出土，陶制品也较先前精致。据推断距今约三千年，他们以游牧为主，狩猎为辅。春秋时期仍处于氏族部落阶段，各部分散，未能统一。战国以后的公元前400年左右始形成统一的部落联盟。公元前300年左右被燕国所败，退至呼伦湖畔。秦末开始强盛起来，是时兴起于大漠南北的匈奴发生内讧，公元前209年(秦始皇十四年)，太子冒顿杀死了老单于头曼自立。东胡乘其乱西进，向匈奴强索千里马和冒顿妻阏氏，匈奴屈从。东胡又要匈奴土地，匈奴被迫发兵还击。公元前206年(西汉高祖元年)，匈奴乘其不备，突然袭击，“灭东胡王，而虏其人民及畜产”(见《史记》)。东胡中一部分人逃进大兴安岭深处(今鄂伦春自治旗一带)。
西汉时大兴安岭以西地区为匈奴左贤王廷辖地。匈奴取代东胡后，不时侵扰中原，掠夺财物，捕捉汉人做奴隶。公元前119年(武帝元狩三年)，大将军卫青及霍去病奉命北却匈奴，征战至克鲁伦河、呼伦湖畔。《史记·匈奴传》载：霍去病“出代二千里，与左贤王接战，汉兵得胡首七万余级，左贤王将皆遁走……临翰海而还。”翰海即呼伦湖。这是中原势力首次达到满洲里附近，匈奴人被迫西迁。此地归属辽东郡。
东汉和帝永元年(公元89年)前后，大将军窦宪遣右校尉耿夔击溃匈奴，北单于逃走，东胡的遗族鲜卑人走出大兴安岭。《北史》载：“黄帝二子昌意，昌意少子受封北国，有大鲜卑山，统幽都之北广漠之野，其后世为君长。”黄帝与鲜卑关系源远。其后在首领推寅的率领下南迁大泽(呼伦湖)。这以前，鲜卑人与中原尚无往来，南迁后受匈奴胁迫常与中原作战。以后匈奴附汉，鲜卑随之，始与中原有了交往。汉末鲜卑逐步强盛起来，檀石槐建部落联盟，占据匈奴故地，不再臣服于汉。其地分东、中、西三部，后东部形成宇文鲜卑，中部形成慕容鲜卑，西部形成拓跋鲜卑。他们向南频频犯关，致使战事连年。内蒙古考古队在五十年代后期，于扎赉诺尔南5公里处达兰鄂罗木河(北连额尔古纳河，南接呼伦湖)东坡地上发现了数百座古墓，并认为是东汉时期拓跋鲜卑遗迹。1961年历史学家翦伯赞、范文澜等来扎赉诺尔对古墓群进行了实地考察，上述观点得到确认。墓中多以牛、马、羊等殉葬，证明鲜卑人是以游牧经济为主；镞、矛、石等武器较多，可见其兼事狩猎；有来自中原带有汉字“如意”字样的丝织物和规矩镜，证明他们已经受到了中原文化的影响。拓跋鲜卑在这里生活了一百多年后南迁呼和浩特一带。
三国时期，魏设置了护鲜卑校尉，节制鲜卑各部。
西晋时居住在黄龙(今朝阳)一带的宇文鲜卑控制了呼伦湖流域。东晋、南北朝时，东胡后裔乌洛侯出现在大兴安岭北部及周围地区，“无大君长”(见《魏书》)，是一个没有建立统一部落联盟的民族。后大兴安岭以西地区为西来的兴起于漠北的东胡后裔柔然所占领。439年(北魏太武帝太延五年)北魏将柔然击溃。其后大兴安岭以西的广阔区域于6世纪又为匈奴别支自木杆为首的突厥所占领。
隋朝，海拉尔河以南地区为南室韦所控制，他们臣属于突厥。早在南北朝时，东胡与宇文鲜卑的后裔室韦就出现在嫩江中下游地区，后逐步扩展到海拉尔河、额尔古纳河、松花江、黑龙江流域，“分为五部，不相总一。所谓南室韦、北室韦、钵室韦、深末恒室韦、太室韦，并无君长，人民贫弱”(见《隋书》)。他们从事畜牧、狩猎，兼事种植、捕鱼。以后室韦又分解为更多的部落。7世纪初突厥臣服于隋。
唐时北方战乱频繁，诸多匈奴后裔民族控制过兴安岭以西这片广阔的土地。630年(唐太宗贞观四年)，唐出兵打败了与唐王朝作对的东突厥，室韦摆脱了突厥的统治，成为唐的藩属。此后，唐连续大举北征。十几年里唐先利用回纥(回回)、薛延陀(突厥铁勒部)击败唐的敌人突厥，薛延陀代之。647年(贞观二十一年)，唐又利用回纥击退薛延陀。东突厥再起，收复故地，随后又在内乱时为回纥驱逐。其后叶尼塞河上游的黠戛斯(柯尔克孜)兴起，进击漠北，灭回纥(其遗民迁往天山)。不久他们返回了故地。而居住在额尔古纳河流域、呼伦湖畔的各部室韦一直受他族统治。唐王朝也曾在北方设置一些管理机构。唐初624年(高祖武德七年)在营州(今朝阳)置上都督府，辖各部室韦。又据《旧唐书》载，唐朝后来又设了隶属于河北道专辖各部室韦的“室韦都督府”和“室韦大都督府”，却未记载府治地点与设置时间，但可以根据一些史料推想：“室韦都督府”府治应在嫩江流域或黑龙江中段一带，时间应是李尽忠叛营州，即713年(玄宗开元元年)以后设置。还有一种说法是792年(德宗贞元八年)。当时呼伦湖东北生活着西室韦部，西南为乌素固部，南为移塞没部。时唐人将乌素固、移塞没亦视作室韦。
唐末，契丹(后改辽)初期，乌古人(即前乌素固、移塞没人等)居住在额尔古纳河流域、呼伦湖畔。其姊妹部落敌烈在乌尔逊河畔及以西的地方。契丹系宇文鲜卑的一支，最初生活在辽河上游一带，10世纪初逐步强盛，在耶律阿保机的率领下征服北方各族，乌古于913年(辽太祖七年)被降服，敌烈于930年(太宗天显五年)被降服。后为辽外十部之一。辽于克鲁伦河中游北岸之河董城设“乌古敌烈统军司”，辖克鲁伦河流域和大兴安岭中段以西地区。该司隶属上京道，道治临潢，迹辽国国都(今内蒙古巴林左旗)。939年(辽太宗会同二年)因呼伦贝尔水草丰美，契丹皇帝迁徙三个石烈(部落)于海拉尔河两岸。据史籍载契丹人曾于呼伦湖北约30公里处筑“静边城”。估计筑城于8世纪初，是时乌古人尚未被征服，已被迫北迁。如《辽史》中这样写道：“静边城本契丹二十部族水草地，北邻羽厥(即乌古——笔者注)，每为入盗，建城，置兵千余骑防之。”《辽史》中静边城本契丹地的说法很牵强，本为乌古及敌烈人生活的地方。乌古人为辽征服后重返呼伦湖畔，又一次成了这里的主人。1960年，又一座古城遗址在达兰鄂罗木河东岸鲜卑古墓群南约五百米处被发现，北、东、南墙依稀可见，西墙被河水冲没，城南北长156米，东西余145米，城中设有平台。目前古城遗址已遭严重破坏，现仅剩下东墙，其余地方被开垦成农田。从采集到的陶片饰文上看，与辽代中京城址和上京城外北山坡古墓出土的陶器上的篦纹相差无几，可以推断是辽代遗址。该城是否就是史籍中所说的“巨姆古城”，尚待进一步考证。1011年(圣宗统合二十九年)置西北路阻卜部置司(阻卜诸部中包含有塔塔儿部)。1014年(开泰三年)阻卜首领乌八被辽封为王。辽代中期“巨姆古城”是乌古人活动的中心，如《辽史》中有这样记载：“耶律世良……驰于乌古部，会敌烈部人夷剌杀其酋长稍瓦而叛，邻部皆应，攻陷巨姆古城。世良率兵压境，遣人招之，降数部，各复故地。”乌古、敌烈还经常在辽的授意下攻打包含塔塔儿在内的经常谋反的阻卜部等。辽末的1096年(道宗寿昌二年)因乌古、敌烈人时常作乱，被迁入内地。
金初，西来的突厥后裔塔塔儿部来到乌尔逊河流域及以西地区占据了敌烈故地。塔塔儿之名最初见诸732年(唐玄宗开元二十年)所建立的突厥文阙特勤碑。碑文记载了塔塔儿人的部族情况。当时呼伦湖附近还有合达斤、山只昆等部落。而金人(女真人)系原生活在长白山一带肃慎人的后裔，早在唐末辽初就已经在松花江流域、黑龙江下游地区、长白山一带得以发展。1115年(金太祖收国元年)完颜阿骨打建立金国，1125年(太宗天会三年)联合北宋灭辽，塔塔儿于1127年(天会五年)向金国献羊，表示臣服。1132年(天会十年)9月，金廷改乌古、敌烈统军司为招讨司。后受辖于北京路，路治初为临潢，后南迁大定(今内蒙宁城)。从额尔古纳市上库力乡至蒙古国肯特省，经满洲里以北以西七百多公里长的边墙(边壕、边堡)，旧志称“金源边堡”或“兀术长城”，是金代遗址。塔塔儿与西北面的蒙古有世仇，常约邻近部落与其作战，边堡当为塔塔儿为抵御蒙古而修建的，应称之为塔塔儿边墙。就连蒙古领袖铁木真的名字都与塔塔儿的连年争斗有关。1162年生活在斡难河流域的孛儿只斤部在一场战斗中将塔塔儿击败，俘获其首领铁木真兀格，适值孛儿只斤首领也速该儿子出生，因而取名铁木真。有的学者认为，该墙修筑于辽代，后经金人兀术修葺，或说金人“博果勒所浚”(见《东三省政略》)。其实蒙古是从塔塔儿手里接过呼伦贝尔草原的，此时金人离这尚远，金人筑堡的说法还待进一步考证。现壕沟深浅不一，一般在半米左右，傍沟有土墙，高1米左右。时逾千载，旧迹犹存，可想当年之壮观景象，但它未能挡住铁木真的东进。1196年(章宗承安元年)塔塔儿与金反目，金廷派兀术伐之。1200年(承安五年)塔塔儿联合弘吉剌等部在满洲里东北方向的海拉尔河北岸会盟，在贝尔湖畔迎击铁木真，被击败。1201年(泰合元年)塔塔儿等部又推札木合为盟主，与铁木真大战于海拉尔河畔，又败。1202年(泰合二年)塔塔儿部于呼伦湖畔被蒙古灭亡。
元时为蒙古居地。蒙古兴起于12世纪末，他们是唐代生活在额尔古纳河东岸蒙兀室韦的后裔，西迁肯特山融合了东胡族系各部和突厥族系各部后形成蒙古部。铁木真先后消灭了札木合、王罕等部落，于是蒙古诸部于1206年11月在斡难河源召开大会，推举铁木真为蒙古大汗，即成吉思汗。成吉思汗统一北方后，各游牧部落亦自称“蒙古”，海拉尔河、额尔古纳河流域，石勒喀河下游地区初为成吉思汗大弟弟哈布图·哈萨尔领地。齐王府府治在满洲里以北百公里处，今俄罗斯境内的乌鲁柳圭河北岸。《呼伦贝尔志略》载：“哈萨尔名之大著以伐金累战有功，寻封国王所分地额洱古涅河，阔连海子，海剌儿。”上述提到的三个名称即今额尔古纳河、呼伦湖、海拉尔河。其子孙后来名阿鲁科沁、乌拉特、四子、茂明安等。哈萨尔驰骋疆场多年，曾设大帐于呼伦湖之西北，后卒于满洲里以西不远的草原上。1219年(成吉思汗十四年)，成吉思汗西征，海拉尔河流域为其幼弟帖木哥·斡赤斤统领。斡赤斤曾设大帐于呼伦湖之东南。据史籍载：元人曾于呼伦湖北岸筑“骨堡子”城，遗址尚未见到。忽必烈建元后，归岭北行省和林路(即和宁路)辖，路治和林(今蒙古喀剌和林)。
明初，元昭宗弟脱古思贴木儿嗣位，势力在大兴安岭至中亚地区。明太祖朱元璋为征服北方，1388年(明太祖洪武二十一年)遣蓝玉为征虏大将军，率兵15万征至克鲁伦河，7万蒙兵为明军俘获，元帝西逃，为瓦剌部所杀，元彻底灭亡。但呼伦湖畔及以西广阔区域依然为蒙古人控制。1405年(成祖永乐三年)起，明对蒙古采取了一些怀柔政策，设海剌儿千户所。辖额尔古纳河、海拉尔河流域及附近地区。后来受辖于斡难河卫，该卫又受辖于努儿干都司。该司辖境内曾有两条大道，其中一条从努儿干经肇州、塔子城、雅鲁河、海拉尔到达满洲里以西、以北的地方，连接各卫所。1408年(永乐六年)，元裔本雅失里杀明使郭骥，鞑靼阿鲁台拥立本雅失里为可汗，在呼伦湖畔兴兵反明。据《黑龙江志稿》载：“征虏大将军邱福帅师进讨元裔本雅失里，直到胪朐河(克鲁伦河——笔者注)，轻敌深入，败绩。”因而成祖朱棣于第二年率兵50万亲征至呼伦湖畔，将“阔滦海子”(呼伦湖)赐名为“玄冥池”。又据《黑龙江志稿》载：“进至胪朐河，更名曰‘饮马’。闻本雅失里西奔，遂渡饮马河，追及之，于斡难河大败其众而旋。本雅失里仅以七骑遁。”命刘才筑城于克鲁伦河畔。其后，本雅失里被瓦剌部击败，再回克鲁伦河流域。1422年(永乐二十年)成祖朱棣再次北征，本雅失里部溃散，降于鞑靼阿鲁台。朱棣又进兵击败阿鲁台，迫其弃辎重于呼伦湖北岸，退到大兴安岭以东。1434年(宣宗宣德九年)瓦剌部攻杀了阿鲁台。但明未置重兵驻守，以后各卫形同虚设，名存实亡了。15世纪中叶以后，茂明安等蒙古部迁至呼伦贝尔草原；时至16世纪中叶(嘉靖年间)，蒙古分成三部：大漠南为内蒙古，漠北为喀尔喀蒙古，漠西为厄鲁特蒙古。喀尔喀系成吉思汗后裔，又分为土谢图汗、札萨克图汗、车臣汗等部，其中车臣汗部生活在克鲁伦河、哈拉哈河一带。
17世纪，金人后裔在牡丹江流域兴起，1616年(太祖天命元年)努尔哈赤定国号为金(后改清)。1619年(天命四年)与喀尔喀为争夺土地发生铁岭会战，喀尔喀被击败。1636年(明思宗崇祯九年)漠南蒙古归附后金。1688年(清圣祖康熙二十七年)厄鲁特蒙古在噶尔丹率领下进攻喀尔喀，喀尔喀三部数十万人被迫投路漠南，归附清朝。仍然生活在呼伦贝尔草原的茂明安部后裔连同四子王、乌拉特、阿鲁科沁等蒙古各部也先后归附清朝。1696年(康熙三十五年)，圣祖玄烨率兵进至克鲁伦河，噶尔丹仓皇西逃，次年自杀。于是清廷遣喀尔喀三部回原漠北故地。1734年(世宗雍正十二年)清廷将原生活在贝加尔湖以东，后移居克鲁伦河流域的喀尔喀车臣汗部巴尔虎蒙古人编为八旗，调往乌尔逊河两岸戍边，计有两千多人，由清廷派统领一员进行管辖。当时是按照索伦编制将他们编为两翼八旗，其中右翼四旗中的正红、正黄两旗生活在满洲里及以南的地方。1743年(高宗乾隆八年)清廷在海拉尔设改由黑龙江将军节制的呼伦贝尔副都统衙门，管辖大兴安岭以西，额尔古纳河以东，哈拉哈河以北，克鲁伦河下游和呼伦湖附近地区。满洲里并邻近地方历史沿革示意图
17世纪以后，中俄两国就领土与边界多次发生争端，有许多国际条约涉及满洲里地区。
满洲里以北石勒喀河流域广阔地区，是原清属蒙古茂明安等部游牧地。从17世纪开始，沙俄侵略势力逐步渗入到石勒喀河、黑龙江流域，烧杀抢掠。他们于黑龙江北岸雅克萨(位于黑龙江省漠河北，现在俄罗斯境内)，筑城作侵略据点。清廷被迫反击，1685年、1686年(圣祖康熙二十四年、二十五年)两次进击雅克萨，将其击溃。于是双方在平等的基础上进行谈判，1689年(康熙二十八年)在尼布楚(今俄罗斯涅尔琴斯克)签订了《尼布楚条约》。清廷原想以尼布楚为界，因北方局势动荡，诸如蒙古内乱等，为谋求边庭安定，作了让步。《尼布楚条约》明确划定中俄两国以格尔必齐河、额尔古纳河为界，河东南属中国，满洲里以北的广阔区域划给了俄国。
1727年(世宗雍正五年)，清廷在边患迭起的情况下，又一次作出让步，同沙俄签订了《布连斯奇条约》、《阿巴哈依图界约》和《恰克图界约》，划定由阿巴哈依图山(今二卡东北对海拉尔河口之山岗，现在俄罗斯境内)西到沙毕那依岭(属唐努乌梁海蒙古)的陆路边界。在满洲里附近边界线上由东往西依次设置了阿巴哈依图、额尔底里托罗海、索克图、博罗托罗海、察罕乌鲁、塔尔郭达固，即63、62、61、60、59、58六个边界鄂博。清廷当年于满洲里附近设置了阿巴哈依图、苏克特依、察罕敖拉卡伦。派蒙兵戍守。沿边各卡伦在1900年(德宗光绪二十六年)的“庚子之乱”中被俄人捣毁，一时间中国边境处于无人管理状态。1907年(光绪三十三年)呼伦贝尔副都统苏那穆策麟重新整顿边务，设阿巴该图、苏克特依、察罕敖拉卡伦。1908年(光绪三十四年)宋小濂继任副都统，依照古屯田制，撤换了不习惯种地的蒙古人，改由汉人戍边，并重新设立卡伦，“新命名者六：……曰察罕敖拉，曰阿巴该图，以上属胪滨……”(见《清史稿》)。
而新巴尔虎分支布里亚特人“昔日在俄罗斯沿边路儿奇达河(今俄罗斯境内之博尔集亚河——笔者注)两岸游牧，咸丰年间俄人伸足东亚，此族被逼，其不欲从俄者，遂东迁于呼伦湖左近”(见《东三省纪略》)。19世纪50年代，布里亚特蒙古人来到满洲里这块谷地，以泉眼丰富称这里为“霍尔津布拉克”，意为旺盛的泉。从1863年(穆宗同治二年)的《大清一统舆图》上看，这里的泉水、河流、山脉、草原均被冠以霍尔津(鄂尔晋)。
满洲里一带是游牧民族生息繁衍的地方，而最先在这里定居的是戍边的索伦左翼蒙古士兵。《东三省政略》中写道：“东清铁路满洲里车站即中国旧设索克图(即苏克特依——笔者注)卡伦处所。”“索克图山(位于满洲里市市区以北，现在俄罗斯境内——笔者注)大而高，顶有……雍正五年以前之旧鄂博。”接着写道：“旧有卡伦鄂博之索克图：卡伦鄂博云云，非谓卡伦亦在此也，谓该鄂博系有卡伦者耳。卡驻霍尔津山(即满洲里市市区东南之高尔真山，俗称泉子山——笔者注)北，即现在东南东清铁道满洲里车站。”又如：1900年(光绪二十六年)4月东清铁路开始在满洲里修建，卡西诺夫等130名俄国筑路人员进驻满洲里。“俄国为了保卫这些人，派来以巴拉诺夫队长为首的约100人组成的马巡队，驻扎在旧护军兵营附近的地下室。”(见日文《满洲里市概况》)。这里提到的“旧护军兵营”有可能就是“苏克特依”卡伦，因为1900年前后，除了卡伦，不会再有其它军事设施。苏克特依卡伦设于1727年(世宗雍正五年)，1900年废，1907年(光绪三十三年)复设，前后共历180年。这期间卡址可能有变动，最初也许在满洲里以北，但一般要傍水而居。据一些老者讲，卡伦就在市区水源地附近。可以这样说：早在东清铁路修建之前，就已经有人——戍边的蒙古士兵长期居住在满洲里市市区这个地方。建卡之初每卡设分卡官一员，卡兵三十名，以后变化不大。
汉族人涉足于此大约是在19世纪80年代。《满洲里市概况》(日文)记载：“当地汉满族(当时日本将汉人也称作满人——笔者注)近代在此地踏上足迹是在1884年左右(光绪十年)，北、西省(指河北、山西省——笔者注)出身的一行商人，到本地区，与蒙古人进行贸易为目的而第一次来的。”《呼伦贝尔志略》中也有相应的记载：1884年有人在满洲里市市区修筑了关帝庙。生活在这一带的布里亚特、巴尔虎、鄂温克、达斡尔人多信奉喇嘛教(藏传佛教)或萨满教；居住在俄国萨拜喀尔边境地区，经常来小尤沿山(位于满洲里市市区西北；距市中心约1公里)搞贸易的鞑靼人信奉伊斯兰教；而信奉道教的多是汉人；若说该庙系汉人所筑是能够为人接受的。因此，汉族人1884年就已经涉足于此的说法也是能够成立的。由此从海拉尔经满洲里通往库伦(今乌兰巴托)的大道业已形成。
村落在满洲里市市区这个地方形成大致是在19世纪80年代或90年代。《满洲里市概况》(日文)中写道：“1890年左右，本地区只是一个小村落，还未形成街市。当时有布里亚特蒙古族四五个包在小北屯附近居住。”
早在1895年俄国就派人以旅游为名来满洲里一带勘测铁路走向。1900年4月俄国人将铁路修到这里，因进入我国东北地区，就是俄国人所说的满洲，因而称这里为满洲里亚，即满洲里。
清末至民国期间，满洲里地区政权机构呈现出错综关系。铁路沿线(包括满洲里)受制于东省特别区的铁路交涉总局，满洲里周围区域并新巴尔虎蒙古各旗隶属于呼伦贝尔副都统，胪滨府隶属于呼伦贝尔兵备道，胪滨县受辖于善后督办、道尹公署、市政筹备处。
1908年6月设置呼伦贝尔边垦总局时同时设立满洲里边垦分局，隶属于呼伦贝尔兵备道，闽臣任同知。管辖范围：“西自塔尔巴干达呼山，东至库克多普，所有沿边各卡伦均归该局，与吉拉林设治局分界，管辖以及附近地方招垦事宜，并征收木植、羊草、鱼盐等税”(见《呼伦贝尔志略》)。
1908年(光绪三十四年)，清廷将呼伦贝尔副都统改称兵备道，同时决定在满洲里设置胪滨府。当时俄人不允许将府治设在满洲里这个特别区域内，因而选址于距市中心西约两公里的地方。主要是掌管中俄之间的交涉事务并且开发边疆地区。胪滨府辖境大体相当于现今的满洲里市、新巴尔虎右旗及四方邻近地区，张寿增任知府，1909年10月至1912年2月在职(1911年9月至11月锡廉代理)。1911年(宣统三年)辛亥革命爆发后，外蒙古于12月1日“独立”。厄鲁特总管胜福、陈巴尔虎总管车和札随即响应。胜福率蒙兵于1912年1月15日占领海拉尔，宣称臣服于“大蒙古国”，胁迫呼伦道、厅官史撤离，他们自称“副都统衙门”，后胜福被库伦(今乌兰巴托)当局委以总督。车和札率三百多蒙兵，内杂俄兵一营，于1912年2月2日晨大举进攻胪滨府。此前，知府张寿增“调驻满防兵一营入府备御”(见《呼伦贝尔志略》)。双方激战八小时，在中国士兵的顽强抵抗下，蒙俄兵“死伤多数，始行停战”(见《黑龙江志稿》)。4日，叛乱之徒及俄兵增至1200人，并有俄军炮兵支援，再次包围胪滨府。双方兵力悬殊，中国军队被迫撤离。车和札被库伦当局授以“辅国公兼陆军大臣官衔，使之担任满洲里的镇守”(见《新巴尔虎右翼旗事情》)。“张寿增旋奉令调省”(见《黑龙江志稿》)。
1913年北京政府将胪滨府改成胪滨县，但未能实施。1915年北京政府同沙俄签订了《中俄会订呼伦贝尔条件》，将呼伦贝尔改成特别区域，直接归中华民国中央政府节制，呼伦贝尔副都统由中华民国大总统任命。1920年呼伦贝尔副都统贵福上书要求取消“呼伦贝尔特别区域”，副都统改归黑龙江将军节制，专辖蒙旗事宜。同年2月18日，根据省令设胪滨县于原府治，受辖于呼伦贝尔善后督办。辖境相当于现今的满洲里市及以北俄罗斯境内部分地区，新巴尔虎右旗及以西、以南蒙古境内部分地区，新巴尔左旗西部及以南蒙古境内部分地区，陈巴尔虎旗西北部、额尔古纳市西南部地区。虽然辖地广阔，但无权管理属东省特别区的满洲里和受辖于呼伦贝尔副都统衙门的新巴尔虎蒙旗事宜，权限不过在扎赉诺尔，额尔古纳河东岸的一些村庄及中俄边界上的几个卡伦。1921年9月1日，经满洲里市政分局同意，胪滨县公署迁至满洲里道北四道街办公。历任知事(县长)依次是：赵春芳，1920年4月16日至1921年8月23日；杨凤旭，1921年8月23日至1922年9月12日；董文瑞，1922年9月12日至1923年11月28日；段耀光，1923年11月28日至1925年6月8日；王恩铭，1925年6月8日至1928年4月8日；张鸣昆，1928年4月8日至1928年9月6日；齐肇豫，1928年9月6日至1930年12月8日；成友直，1930年12月8日至1931年6月5日；桂联，1931年6月5日至1933年5月。1929年2月15日县公署改为县政府，知事改为县长。
满洲里于特别区内自成体系。1903年东清铁路通车，沙俄把满洲里铁路两侧约9平方公里的土地划入特别区。黑龙江将军萨保重建铁路交涉总局，于满洲里设铁路交涉分局，局址在道北四道街，管理市政和对外交涉事宜。当时由于数千人口中绝大多数是俄国人，并且铁路由俄国人控制，他们竟然于1905年自行“宣布”实行“市制”，由居民代表大会选举产生了“市参议会”，主席为列亚宾宁。1906年12月沙俄公布《东清铁路属地民政组织大纲》，宣称对铁路属地拥有绝对的行政权。1907年又设立了民政处。规定5000人以上的地方可以建市，满洲里“市”的所辖区域从满洲里到赫尔洪德。1908年沙俄在哈尔滨、海拉尔、满洲里等处同时成立“公共理事会”，其性质相当于政府，满洲里理事会会址在道北四道街，会长由俄国人充任。他们无视中国主权，依照我国法律办事，建立司法、警察机构，道南石头楼就是他们设置的监狱。他们极力抢夺市政管理和税捐征收权力。此时，满洲里的俄侨设市的请求于1908年1月28日得到沙俄财政大臣维特的批准。3月31日选举郭利阔夫为议会主席，积极运作建市事宜。当年满洲里议会制定的市制方案又得到了铁路公司的批准，于是他们在满洲里这一地名之后加上了个“市”字。对此中方军政当局进行了抵制，直到七年之后俄国方面才被迫取消了“市”。理事会成立之初，华俄会员人数不定，1912年华俄会员之比例定为三比十七。“蒙旗独立”期间，“各官署皆废，惟交涉局独存，故一切地方事宜，民刑诉讼均由交涉局处理”(见《呼伦贝尔志略》)。其实交涉局权力也很有限，时时受理事会掣肘。1921年奉省令铁路交涉分局专员兼充市政全权代表，并兼理事会第二会员，对理事会负监督之责。后几经努力，理事会华俄会员比例改为十二比十七，俄人权力得到进一步限制。1923年3月东省特别区行政长官公署正式成立，4月满洲里铁路交涉分局改为满洲里市政分局，铁路交涉分局名义依然保留，由中国人出任局长，全面负责市政管理及铁路交涉事宜，理事会同时向市政分局移交各项权力，变成华俄人之公共团体。理事会历任会长依次是：郭利阔夫，1908年至1910年；尼吉金，1910年至1916年，连充两任；贴列尼阔夫，1916年至1917年；布尔玛金，1917年至1918年；萨标尔金，1919年，连充两任；方贻琛，1925年时在职。1926年3月31日理事会被解散，改设临时自治委员会。1927年3月，根据东省特别区行政长官公署发布的《东省特别市乡自治试办章程》“人口在一万以上的地方，即可为市”的规定，满洲里被认定为市。5月15日建市政公所，管理市政工作；市政分局成为监督机关；5月17日成立自治会，作为决议机关。由于当时铁路与地方分制，这个政权不隶属于呼伦贝尔道尹公署。历任铁路交涉分局专员、市政分局局长(市政公所市长)依次是：刘葆森；刘虞卿；司伟勋，1907年；潘殿保，1907年至1908年；朱正元，1908年；熊冕章，1908年至1909年；庄鹤龄，1909年；锡廉，1909年至1910年；赵均仁，1910年至1911年；卞调元，1911年至1913年；王振铎，1913年至1914年；于家铭，1914年至1916年3月3日；何如铭，1916年3月26日至1919年；丁毓金，1919年至1922年5月22日；桂联，1922年7月16日至1927年8月12日，(局长，1923年4月1日至1927年8月12日；市长，1927年5月15日至1927年8月12日)；金凤翔，局长，1927年8月12日，是否兼市长不详；刘颂岳，局长，1929年1月，是否兼市长不详；张英华，市长；方福新，市长；李斌元，局长，1929年8月5日至1932年3月29日，市长；姜庆亚，代市长，1929年，是否代局长不详；谢永恩，代局长，1932年3月29日；王岐山，代市长，1932年3月29日，代局长，1932年4月；赵永禄，局长，1932年4月19日，市长；孟宪惠，局长，1933年6月9日至1935年12月31日，市长。自治会会长陈学瀛，1927年5月17日当选，1930年7月11日第二次选举委员会上再次当选。
1932年3月9日“满洲国”成立。6月27日发布三十九号令，设兴安北分省，省治海拉尔。下设新巴尔虎右翼旗、新巴尔虎左翼旗等七个旗。裁呼伦贝尔副都统与市政筹备处(前善后督办、道尹公署改设)及胪滨县等。据1937年(昭和十年)成书，由山崎总兴编著的《满洲地名大辞典》(日文)载：“满洲里，将其附属地划归北满特别区(旧东省特别区)，其它都编入兴安北分省区域。”扎赉诺尔以达兰鄂罗木河为界分别划入新巴尔虎右、左翼旗。值得一提的是哈满护路军司令、二旅旅长苏炳文在国难当头之际，组织铁路沿线军民实施“海满抗战”，使满洲里受沦陷的时间得以推迟。如9月27日的“满洲里事件”中，部下吴德林率两个营兵力，将百余人的由日、朝、中三国人混编的“国际警察队”包围在营房中(今中苏人民友谊宫西侧)，双方激战半天，敌伤亡20余人，被迫竖白旗缴械投降，全被关到监狱(道南石头楼)里。由于中国军民的奋起抗战，致使日本人直到1932年12月6日才从实际上控制满洲里。1933年1月1日伪兴安北分省在满洲里设立了办事处，派省财务股长定贵赴满代理办事处处长，接管县务。同年改作新巴尔虎右翼旗驻满洲里办事处，成为派出机构，并负责税收工作(不含满洲里)。由于满洲里地处口岸，“满洲国”于1933年6月重设满洲里市政公所，市长仍然是孟宪惠。辖地8.96平方公里(东西宽约2.8公里，南北长约3.2公里)。11月1日解散原满洲里市自治会。1934年兴安北分省改为兴安北省，1936年1月1日解除北满特别区，同时根据“满洲国”《市政管理官制》将市政公所改为满洲里市政管理处。设总务科、行政科、财务科和工程股。实行地铁合一制度。孟宪惠，1936年1月1日到职；田树桂，1937年8月24日至1940年5月1日；先后出任处长。隶属于新巴尔虎右翼旗。1940年4月30日“满洲国”发布第九十号令，宣布实行街村制，设满洲里街，建街公署，坂梨良三任街长。1941年1月1日“满洲国”将满洲里街改为满洲里市，始完全独立于新巴尔虎右翼旗之外，辖境仍同前市政公所。历任市长依次是：坂梨良三，1941年1月1日至1943年1月1日；镰田生三，1943年1月1日至1944年7月1日；中野勇介，1944年7月1日至1945年8月。1945年1月1日设扎赉诺尔市，西江照南任市长，至1945年8月。
1945年8月9日苏联红军进驻满洲里。原苏联情报人员、铁路机务段司机杨德正等在苏军驻满司令波波夫的授意下，于8月12日发表了《满洲里市政府共同宣言》，成立市政府，杨德正出任市长。10月杨德正等投靠国民党，并组建胪滨县党部，杨自任书记长。
1945年10月1日，原兴安北省少数民族上层人物在海拉尔成立呼伦贝尔自治省政府，辖境同前兴安北省，包括满洲里市、扎赉诺尔市。
1945年11月4日满洲里市参议会成立，王岐山出任会长。
1946年5月17日，中共西满军区护路军司令员郭维城、第三团团长迟万钧率领部队进驻满洲里。他们首先控制了铁路运输，市政工作依然由杨德正等人维持。8月5日我军接管市政府，逮捕杨德正等，由副团长舒明暹兼副市长，9月中旬改由扎满卫戍司令部参谋刘清峰兼市长，11月1日呼伦贝尔自治省政府委派奇伦巴图赴满任副市长，12月3日团长迟万钧兼市长。经过选举，1947年3月28日政府民政科长刘复初改任市长。
1946年10月呼伦贝尔自治省政府改称呼伦贝尔地方自治政府。1948年1月1日地方自治政府改称呼伦贝尔盟政府，始隶属于内蒙古自治区。1949年4月11日根据内蒙古人民政府决定，呼伦贝尔盟和纳文慕仁盟合并，称呼伦贝尔纳文慕仁盟，盟政府设在海拉尔。同时决定将扎赉诺尔并入满洲里市，改称扎赉诺尔区。
抗美援朝期间，为适应战争形势的需要，经中央批准，奉东北军区司令部电令于1951年1月17日成立“中国人民解放军满洲里市军事管制委员会”，为满洲里市最高权力机关，黄鸿瑞任主任，原宪千、刘复初任副主任。同年11月8日，奉中央人民政府政务院电令撤销“满洲里市军事管制委员会”，同时成立隶属于东北人民政府的“满洲里市军政委员会”，为最高领导机关，许光庭任主任，黄鸿瑞、刘复初、李斌、韩力平、陈耳东任副主任。经东北局同意，1953年3月撤销。
1953年4月1日内蒙古自治区东部区行政公署成立，撤销呼纳盟，满洲里成为内蒙古自治区直辖市。1954年4月30日撤销东部区行政公署，成立呼伦贝尔盟。1969年8月1日满洲里市随同呼伦贝尔盟划入黑龙江省建制，1979年7月1日划归内蒙古自治区管辖。

(载于《满洲里市史志通讯》，1988年，总第五期，原名《满洲里市建置沿革》，本文有增补和修订。《满洲里市文史资料》和《满洲里报》均以“节选”方式有过发表。)