之际（约前8年），五原郡领十六县。平帝元始二年（2年），有39,322户，231,328人，绝大部分居民为汉人。
东汉.王莽改五原为获降。东汉建武五年（29年），卢芳“自称天子于九原”，建都九原县，佔据五原、朔方、云中、定襄、雁门五郡。建武十一年（35年），罢朔方刺史部，五原、朔方等郡遂属幷州。建武十二年，九原守将随昱降汉，卢芳亡入匈奴。建武二十年（44年），“省五原郡，徙其吏人置河东”。二十六年（50年），南匈奴内附，郡民迁回五原郡本土。明帝永平中，五原屡遭北匈奴入寇。顺帝永和