离石区的建置沿革，可追溯到战国时代。

战国为赵之离石邑；秦属太原郡；西汉置离石县，属西河郡；唐《元和郡县图志》载：“县东北有离石水（今北川河），因取名焉。”；东汉永和五年即140年西河郡治迁此，灵帝末郡县俱废；三国魏黄初二年即221年复置县；晋属西河国，永兴元年即304年匈奴左部帅刘渊起兵反晋，建北汉政权，置都于离石；后燕置离石护军；北魏明帝置离石镇；北齐天保三年即552年置昌化县；北周建德六年即577年县改石州。