改为五原郡，又增设朔方郡，郡治在三封县（今巴盟磴口县哈腾套海苏木的陶升井，又称麻弥图库庙古城）。朔方郡下设10县，在今海勃湾地区设置沃野县。元狩三年（前120年）筑沃野县城（今海勃湾区北新地古城）。元狩二年（前121年），南匈奴浑邪王附汉后，乌达地区为武威郡之北境地。魏晋时，今乌达地区为西部鲜卑所据，东晋大兴二年（319年），羯族石勒强盛起来，尽得黄河流域中、下游广阔地区，建立后赵。今海勃湾地区属后赵之朔州朔方郡。后为前凉、后凉、北凉所据。前秦建元二年（366年），后被前秦、前燕所取代，河水以西归前秦，