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据史料记载，夏商时，榆林市的部分地方（神木、府谷、佳县等地）在雍翟族境内。
共4张古榆林地图周代，榆林市为雍州白翟的一部分。
春秋，榆林市为晋，战国归魏，秦统一六国后为上郡地。
东晋时期，匈奴赫连勃勃在统万城（今靖边白城子）建立大夏国。
北魏始光四年（427年），北魏灭大夏，设立统万镇，北魏太和十二年（488年），改设夏州。
隋开皇三年（583年），仍设夏（治统万）、长（治长泽，今靖边境内）、绥（治龙泉、今绥德县城）、银（治儒林，今米脂境内）四州。
大业元年（605年），将绥州改称上州，三年撤销州制，设立朔方、雕阴二郡。
隋末唐初，榆林市为地方豪族梁师都占据，自称梁国，僭皇帝位。
唐贞观二年（628年），师都被灭，唐复设银、绥、夏三州，均属关内道管辖。
开元十二年（724年），在榆林市东北部增设麟州（治所今神木杨城）。
天宝元年（742年），撤州设上郡（今绥德）、银州郡（今党岔）、朔方郡（今白城子）、新秦郡（今杨城）。
乾元元年（758年），撤郡，复设绥、夏、银、麟四州。
元和十五年（820年），宥州治所由内蒙鄂托克旗迁到今定边境内。
后唐庄宗李存勖以府谷县升州（今之府谷）。
五代时期，州县设有夏州（领朔方、德静、宁朔三县，均在今靖边境内）、银州（领真乡、开光、儒林三县，在今米脂、佳县境内）、麟州（领新秦、连谷、银城，在今神木境内）、府州（今府谷）、绥州（领绥德、龙泉、延福、城平、大斌五县，在今绥德、清涧、吴堡、子洲境内）。
北宋时，榆林市属永兴军路（初名陕西路），绥州、宥州被西夏占据，未设郡县，宋熙宁三年（1070年）收复，元符十年（1096年）后，得失无常。
宋高宗南渡后，榆林市又沦为金有，属鄜延路的一部分，设绥德州、晋宁军（佳芦砦），宋大定二十二年（1182年）撤军设绥德州、晋宁州（二十四年改佳州）。
元代绥德州、佳州属延安路，绥德州领清涧、米脂二县，佳州领神木、府谷二县。