原属张掖郡。西汉时，居延城为张掖都尉治所。汉安帝时，以张掖都尉所辖地区置张掖居延属国，与张掖郡平级。同时还分出张掖属国。张掖居延属国仅领居延一县。汉顺帝永和五年（140年），有1560户，4733人，大多为军士。
西海郡.汉献帝兴平二年，武威太守张雅奏请以张掖居延属国置西海郡。约在建安年间，改张掖居延属国为西海郡，治居延县。西晋太康三年（282年），西海郡有2500户。北魏时郡废。
隋唐.唐朝为大同守捉，属甘州。