西汉对北地郡的开发秦北地郡原治今甘肃省宁县，西汉北移至马岭（甘肃庆阳西北马岭镇）。汉武帝元鼎三年（前114年），析出其西部另置安定郡后，北地郡辖境缩小，约当今宁夏中北部、甘肃庆阳地区及陕西省部分县市。刘邦与项羽“中原逐鹿”时，匈奴的楼烦王、白羊王趁机渡河南下，占领了整个河套地区，到汉武帝元朔二年至元狩二年（前127~前121年），才派大将军卫青、霍去病多次出击，收复了河南地、新秦中。此后，朝廷对这一地区采取五项大的开发政策：一是“筑卫朔方”，动员10余万人在河套地区筑城建军事要塞，维护边境安全。二是将愿意归附的匈奴部族安置到北地郡，如左谷蠡王部就安置在今同心县的大小罗山周围。三是大量移民实边。除调60万士兵到北边屯垦外，还大量迁移内地汉民到此畜牧、垦田。元狩三年（前120年），山东遭受水灾，朝廷又将灾民70余万迁移到“新秦中”，使这一地区人口大增，司马迁在《史记·平准书》中形容为“冠盖相望”。四是对移民开发边疆实施扶持政策。朝廷解决新移民的衣、食、住、行问题，无偿供给种子、农具、耕畜。朝廷在灵武县的典农城专设“农都尉”，主管屯田和农业开发。为了发展牧业，在灵洲岛上设置两个牧马苑，名叫河奇苑、号非苑，其牧地涵盖今银川市、贺兰县、永宁县及青铜峡市大部。对从事畜牧的，还“贷”给母马，利息为十分之一，即繁殖10匹后连本带息偿还朝廷2匹马。五是大规模筑路架桥。为了解决屯垦军民的物资运输问题，全国都大力修治道路，运输粮食、种子，远的3000里，近的1000里，由大司农统管。元鼎五年（前112年），汉武帝到北地郡巡视，见“新秦中”道路、桥梁交通不畅，“千里无亭徼”（亭，西汉道路沿线十里设一亭，掌治安、警卫，兼管停留旅客及周围民事；徼，军事要塞），下令将北地郡太守及属官处死正法。此事震惊全国，“天下郡国皆豫治道桥……治官储，设供具”。以上五项措施，使北地郡所处的“新秦中”农牧业生产迅速发展，百姓致富，人口大增。元封五年（前106年），汉武帝在全国立13州刺史部，北地郡属朔方刺史部，辖19县（道），其中在宁夏境内可考者有灵武、富平、灵州（一作洲）、昫衍、廉县5县，其中3个县为新设。全郡64461户210688口。新莽更名“威戎郡”。
富平县治富平城。原为匈奴游牧地，秦始皇三十三年（前214年）遣蒙恬北逐匈奴，取河南地，始置富平县，属北地郡。秦末不守，匈奴楼烦、白羊王逾河南下据为牧地。汉武帝元朔二年（前127年），派大将军卫青收复，县治西移，在今宁夏吴忠市利通区西南金积堡附近。
灵武县治（南）典农城（今宁夏青铜峡市邵岗堡西）。原为匈奴游牧地，汉武帝遣卫青击匈奴后收复，始置为县，属北地郡，因其西贺兰山有灵武谷而名。治所濒临黄河西岸。辖今青铜峡市及永宁县、银川市的西部，东与灵州（洲）县隔河相望，北与廉县接壤。县内有上河城、吕城，均在黄河西岸。新莽改名“威戎亭”。东汉灵武县废省。
上河城今宁夏永宁县西南。城在黄河西岸、灵武县城之北，因此段黄河又称“上河”而得名。《汉书·冯奉世附冯参传》“参擢为上河农都尉”主边郡屯田殖谷即此。吕城今宁夏永宁县西黄羊滩附近。又名（北）典农城。西汉以冯参为农都尉主屯田筑之，地属灵武县，在黄河西岸、上河城之北。
灵州（洲）县今宁夏吴忠市利通区古城湾附近。西汉惠帝四年（前191年）置，属北地郡。县在黄河洲岛上。《汉书·地理志》引颜师古注：“水中可居曰洲。此地在河之洲，随水高下，未尝沦没，故号灵州，又曰河奇。”辖境为当时黄河主流（在县西）与枝津（岔河）所围洲岛，约当今吴忠市利通区和青铜峡市的沿河各地，永宁县、银川市、贺兰县的黄河西岸至包兰铁路以东地区。朝廷在洲岛上置牧马苑二，分别叫号非苑、河奇苑，与“灵”州之名如出一辙。新莽改名“令周县”。
廉县治今平罗县下庙乡暖泉村遗址。汉武帝遣卫青击退匈奴后新置县，隶北地郡。今暖泉村西干渠之西有遗址。辖今贺兰县西部及石嘴山市、平罗县、惠农县的河西地区。因位居黄河西岸，新莽更名“西河亭”。
昫衍县治今宁夏盐池县柳杨堡乡张家场古城。战国秦置县。秦为北地郡属县，西汉沿袭未改。今盐池县柳杨堡乡张家场有古城遗址，东西长1200米，南北宽800余米，出土有大量秦汉文物。
西汉新设的安定郡汉武帝元鼎三年（前114年），由北地郡析置安定郡，治高平县（今宁夏固原市原州区城关），辖21县，属朔方刺史部。为什么新增这个郡呢？原因有二：人口增加，原北地郡新增的县就有20多个，为便于管理，只好增设一个郡；地域扩大，汉武帝派卫青击败匈奴后，黄河以外的大片土地也划入北地郡。安定郡是关中北面屏蔽，朝廷对其十分重视。汉武帝先后6次北出萧关到安定郡或经此到其他地方视察，时间分别为元鼎五年（前112年）十月、元封四年（前107年）十月、太初元年（前104年）八月、太始四年（前93年）十二月、征和三年（前90年）正月、后元元年（前88年）正月。尤其是第一次，是汉武帝登基后“始巡郡国”，随从有“数万骑”之多。安定郡的辖境约当今宁夏中宁县以南各地及甘肃平凉市全境、会宁县、靖远县，全郡42725户143294口。在今宁夏境内有高平、朝那、泾阳、乌氏、参、眴卷、三水7县，其中有4个县是新设。
高平县治高平城（今宁夏固原市原州区城关）。汉武帝元鼎三年（前114年）新置，为安定郡治。因地在原上，既高且平，故名。辖境约当今宁夏固原县全境、西吉县和海原县大部。陇山（今六盘山脉）、高平川水（今清水河）自南而北贯穿县境。
朝那县治今宁夏彭阳县古城镇。初属北地郡，西汉元鼎三年（前114年）划为安定郡属县。辖境包括今宁夏彭阳县全境、固原县大湾乡、甘肃镇原县西北部。今彭阳县古城镇有县治遗址，东西长682米，南北宽480米。1979年考察时，城墙残高1~15米，基宽14米。城周有壕。出土有汉代错金铜羊、陶制下水管道等，其中一青铜鼎有阴刻铭文“第廿九，五年，朝那容二斗重十二斤四两”。县境有西汉名关萧关、秦汉名祠湫渊祠。
关中北面屏障萧关西汉有个著名的险关，叫萧关。其位置在今宁夏固原县南40公里瓦亭附近。此地十分险要，西有陇山（六盘山）为屏，南有弹筝峡（今三关口），是南北交通咽喉。按徐广之说，“关中”一名，源于“四关之中”。四关者，东函谷、南武关、西散关、北萧关。萧关在朝那县界，《史记·匈奴传》载：汉文帝十四年（前166年），强悍的匈奴族跨河套而南，十四万骑兵袭破萧关，北地都尉孙卬英勇抗敌，不幸战死。匈奴骑兵长驱直入，烧毁了著名的回中宫，关中和京城都受到威胁。汉文帝大发车骑，只是将匈奴逐出长城外，不能有所斩获。汉武帝于元封四年（前107年）下令修回中道，南起长安，经回中宫（在今甘肃泾川县境，也有学者认为在今宁夏固原市境内）北出萧关，随后数次至安定郡视察。对汉萧关故址，历代有多种说法，其中唐代杜佑《通典》、宋代曾公亮《武经总要》均认为在瓦亭，即今原州区南40公里处。因为是关中北面屏障，萧关在历史上名气很大。文人骚客，多有诗词吟诵怀古。唐代边塞诗人王昌龄有《塞下曲》：“蝉鸣桑树林，八月萧关道。出塞复入塞，处处黄芦草。从来幽并客，皆向沙场老。莫作游侠儿，矜夸紫骝好。”岑参有赠别诗《胡笳歌送颜真卿使河陇》：“凉秋八月萧关道，北风吹断天山草。昆仑山南月欲斜，胡人向月吹胡笳。”
乌氏县战国秦置县，属北地郡，秦汉因之，辖今宁夏泾源县东部、平凉市北部。治所疑在泾源县蒿店宁甘省界东南侧，即甘肃平凉市安国镇。
参渗（读渗滦）县治今宁夏同心县东南，即予旺镇沙梁盖汉代古城遗址。西汉新置，属安定郡。辖今同心县南部、固原县东北部，为匈奴族、羌族居地。今予旺镇南塬村东南500米处有遗址，面积过10万平方米，出土有汉代多种货币及铜镜、剑銎等文物。
眴卷（读旬郡）县在今宁夏中宁县南郊，地名古城。西汉元鼎三年（前114年）新置县，隶安定郡。治所在当时高平川水（今清水河）汇入黄河之河口东北侧。其地存有遗址，面积过1万平方米，但农耕破坏严重，仅出土过4捆铜质箭头的箭400余支，故当地人俗称“古城”“古战场”。辖今宁夏中宁县、中卫县的黄河以南地区。
