从事简单的农耕生产。大约在3000年前，中原社会已经进入奴隶社会的鼎盛时期，这里却仍然处于母系社会的部落联盟状态。同时这里的平原地区出现定居农耕文化，山区为狩猎和放牧的游牧文化。据中国史籍所载，中原的黄帝、舜帝、尧帝等都与境内的部落联盟有过密切的交往。《竹书纪年》载“黄帝时西王母献白环，舜帝时又献之“;“尧，西王母献其白管“;“舜受终西王母献益地图“;《贾谊新书》称:“黄帝涉流沙，登于昆仑，于是还归中国“;尧帝“身涉流沙，地封独山，西见王母，驯及大夏、渠叟“。从这些记载中可以明确看出，境内的西王母之邦等部落联盟与中华古帝从长期的友好往来，最后到人心所向、众望所归、终于回归中原文明的怀抱。
到了秦汉之际，境内的以母系社会为基础的部落联盟逐步解体，以各个绿洲自为体系的从事定居农业的“城廓诸国“以及以从事游牧的“行国“逐步形成。境内的阿图什属疏勒国，阿克陶属中国，乌恰属捐毒国，阿合奇属尉头国。
汉神爵二年(前60)，统治西域的匈奴日逐王先贤掸率部归汉，汉朝政府设西域都护府以统之，从此克孜勒苏即正式划入汉朝版图。三国时期，州境隶属魏国。西晋时隶于西域长史府，东晋十六国时先后隶于前梁、前秦、后凉、西凉等政权。南北朝时隶于北朝，设西戎校尉府，疏勒、龟兹(尉头属龟兹)、乌孙(捐毒属乌孙)，皆受辖于该校尉。隋朝统一全国后，隶于隋朝，受西突厥王庭的统治。
唐朝境内各地辖于安西都护府，境内设疏勒都督府(治所在疏勒镇)、蔚头州(治所孤石山)、温肃州(治所大石城)、演渡州(治所去曷饭馆)。今阿合奇分属温肃州、蔚头州;阿图什、阿克陶、乌恰分属疏勒都督府、演渡州。境内各地分属葛逻禄、样磨、处月等部。北宋、辽时期，境内大部分土地属黑汗(即喀拉汗)王朝，其中东北部少部分地区(今阿合奇)属西州回鹘，南部少部分地区(今阿克陶)属于阗。
公元1210年，喀拉汗王朝为屈出律所灭，州境始属西辽。1218年，西辽为蒙古所灭，蒙古设断事官对境内实施统治。公元1275年，元在阿里麻力设中书行省，州境即辖于该中书行省，由断事官辖治。1281年元改断事官为都护府，州境即属该都护府管辖。1346年，州境又属察合台后王封地。察合台后王为成吉思汗的次子察合台的后裔。
明代初年，辖于别失八里。明永乐十六年(1418)明改别失八里为亦力把里地区。州境又为亦力