东营市建市前的历史主要沿广饶、利津、垦利3县历史追溯。广饶县位于市域南部，西汉高祖六年（公元前201年）置县；利津县位于市境西部，金明昌三年十二月（1193年1月）以永利镇升置利津县；垦利县境大部系黄河新淤地，1943年在中共垦区抗日民主政权的基础上建立垦利县。至建市前，三县的建置、隶属迭次变更。
夏代至殷末，东营为季艹则氏、逢伯陵、蒲姑氏居地。
西周至战国时期，市域内已成陆部分均为齐国地。秦代属齐郡。 西汉时期，境内属千乘郡和齐郡。汉高祖六年（公元前201年）首置广饶县，属齐郡。广饶县境分属2郡5县之地，即千乘郡之千乘县、琅槐县；齐郡之广饶县、巨定县、利县。利津南部之地属千乘郡之漯沃县、蓼城县。汉武帝元狩元年（公元前12 2年），广饶曾一度被封为侯国。王莽新朝时，市境属建信郡。南部为千乘县、琅槐县地，西部为施武、延亭县地。
东汉初期沿西汉建置。汉明帝永平三年（公元60年），以千乘郡改为千乘国。永元七年（公元95年）改千乘国为乐安国。市境属乐安国。南部置利、益、博昌3县（广饶、巨定、琅槐3县废），西部置有蓼城县（漯沃县废）。 三国时期，属魏国青州乐安国博昌、利县、蓼城县地和冀州乐陵国漯沃县地。
西晋时，复置广饶县，属齐国。市境西部部分属冀州乐陵国漯沃县和青州乐安国蓼城县。东晋至南北朝时期，市境先后为后赵、前燕、后燕、前秦、北魏等国属地。其行政建置，皆相因袭，市境属青州齐郡和乐安郡、冀州乐陵郡。
隋朝，初期罢郡存州，实行州县两级行政，开皇三年（公元583年） 移千乘于广饶，广饶县名改为千乘，属青州。十六年（公元596年） 废漯沃县置蒲台县，辖永利镇，属棣州。大业三年（公元607年） 复改州为郡。青州改为北海郡，棣州改为渤海郡，市境分属之。
唐朝，复改郡县制为州县制，又在州县之上设“道”，市境南部先属河南道乘州千乘县，后属河南道青州千乘县。市境西部属河北道棣州渤海县、蒲台县。 宋朝，初废道制。宋太宗至道三年（公元997年） 在州县之上设置“路”。广饶县地属京东东路青州千乘县。利津县地先属河北路，后属河北东路滨州渤海县。金朝统一北方后，仿宋制，实行路、州（府）、县三级行政。金熙宗天眷元年（公元1138年），改千乘县为乐安县，属山东东路益都府。明昌三年十二月（1193年1月） 以永利镇升置利津县，属山东东路滨州。
元朝统一中国后，首设行省。市境南部属中书省山东东西道宣慰司益都府乐安县，西部属中书省山东东西道宣慰司滨州利津县。 明朝，废除行省，设置直隶区和承宣布政使司，下设府、州、县。市境南部属山东承宣布政使司青州府乐安县，西境属山东承宣布政使司济南府滨州利津县。
清朝，实行省、府、县三级行政，市境南部属山东省青州府乐安县。西部属山东省济南府利津县和沾化县（局部），雍正十二年（公元1734年）改属武定府。 中华民国时期，1913年废府实行省、道、县三级。市境南部属山东省胶东道乐安县。1914年，民国政府改定全国重复县名，乐安县更名为广饶县。1915年改属淄青道。1927年废道，直属山东省。市境西部初属山东省岱北道利津县、 沾化县地，1915年改属济南道，1928年直属山东省。
抗日战争时期，1938年，市境大部为日本军队侵占，境内政权割据分立，政区不统一。其中，中国共产党领导的抗日民主政权有1939年后成立的益（都）、寿（光）、临（淄）、广（饶）四边县政府，隶属清东督察专员公署；1940年建立的广饶县抗日民主政府（1942年2月撤销）；1941年初建立的广北县行政公署，1943年改称广北县政府；1941年9月建立的垦区建设委员会，1942年改称垦区行政委员会，1943年4月改称垦利县政府，隶属清河区行政公署。1944年以后，以上均隶属渤海行政公署。
国民党建立的政权：1938年10月，国民党山东保安十六旅建立广饶县政府，只存在4个月；1938年2月，国民党地方游击部队刘景良进驻利津城，建立国民党地方政权，历时仅11个月。日伪政权：1937年12月，日军第一次侵占利津城，建立伪政权。后日军主力撤走，伪政权为国民党刘景良部摧垮。1939年，日军二次侵占利津城，再建伪政权，隶属伪山东武定道。1939年2月，侵占广饶的日军组织伪广饶县政府，隶属伪山东青州道。
解放战争时期，利津与垦利县同属渤海区第四专署。1949年四专署改称垦利专署。1945年，广北县、四边县撤销，建立广饶县政府，隶属渤海区清河专署。
中华人民共和国建立后，1950年5月，撤销渤海行政区，市境内广饶、利津、垦利均隶属于惠民地区行政公署。1956年，垦利县建制撤销，垦利、利津合并为利津县。1958年，沾化、利津合并为沾化县。惠民专区与淄博市合并为淄博专区，境内广饶县、沾化（含利津）县、县级孤岛人民公社属之。1959年，孤岛人民公社撤销，恢复垦利县。1961年，沾化、利津县分置，惠民地区与淄博市分开。境内广饶、利津、垦利及沾化局部隶属于惠民专区。1983年10月东营市建立。