汉武帝时期，中原数十万贫民、田卒迁戎宁夏平原，实行屯垦，“自朔方以西至令居（今内蒙古包头以西至甘肃兰州附近之间的黄河沿岸冲击平原），往往通渠，置田官、吏卒五六万人”，把茫茫草原改造成为我国西北地区最古老的大概区之一。宁夏平原汉伯、汉延等干渠，其原始渠道即开挖于此时。两汉盛世，这里已是“沃野千里，谷稼殷积……牛羊衔尾，群羊塞道”，一片繁荣景象。
唐代又进行了大规模的开发。除汉代已修渠道外，又开挖新渠。今之唐徕渠最初渠道即始建于此时。宁夏平原有“塞北江南”之称。有此称誉，是因为北周大成一年（公元579年），“破陈将吴明彻，迁其人于灵州（今宁夏北部地区）。其江左之人尚礼好学，习俗相化”。显然其时的所谓“塞北江南”，仅指人口来源及风俗礼仪。随着唐代大规模的开发，灌区大面积扩大，稻麦面积增多，粮草充盈，士马强盛，民食完富，使宁夏平原水乡景色与塞上风光辉映。此时“塞北江南”之称，不仅只限于人文风俗，且兼具自然景观。唐诗云：“贺兰山下果园成，塞北江南旧有名”，诚写实之笔，非夸张之辞。
西夏时期，党项族凭借灌溉之利得以富强。元昊在此开国称帝，其地虽小，其势却强，与宋、辽、金鼎足而立，相持达二百余年，创造了灿烂的西夏文化。
元代大力修复历经战乱荒废的旧渠。任用著名科学家郭守敬主持水利，改建了唐徕、汉延、秦家等十二条干渠及六十八条支渠。郭守敬建滚水坝以减弱水势，筑堰以提高水位，挖深原有渠道，修建渠首进水闸，从而保证了渠道水量充足，在最短时间内以最省的人工，完成了修复引黄灌区水利的庞大工程，使整个灌溉体系得以正常运行。这套闸堰直到明代中叶仍在发挥作用，工程效益长达三百余年，为宁夏水利史上光辉的一页。在大力修复水利设施的同时，元代还从各地调遣军队至宁夏，设立卫所，实行屯垦。
明代继续在宁夏屯垦。明嘉靖末年，宁夏灌区有地3600顷，比元代增加了两倍多，使宁夏以产粮、牧马为中心的边塞经济空前繁荣。
石嘴山市境作为宁夏平原的一部分，在历代的开发中，自然有不同程度的开发。
汉代在今陶乐县南的灵州设有河奇苑、号非苑，用以养马。此乃市境内最早出现的官设的养马场。其时还在今平罗暖泉一带设置了廉县。廉县之设当然与农牧业的开发不无关系。
唐代设在今平罗姚伏附近的定远城已有大量屯田。开元年间，定州屯田达40屯，军屯每屯为50顷，40屯计2000顷。该地因流水浇田，故有田州俗称。明人胡琏《过田州城》诗云：“流水长年起稻稉”，即是写流水浇田之利。
西夏时期，李元昊开挖的昊王渠在今平罗、惠农、大武口均有遗迹。显然，当年这一水利工程已延伸到市境。李元昊之父李德明为控制在定州一带驻牧的党项部落，在今惠农庙台乡建省嵬城，亦可说明当时这一带畜牧业之盛。
然而，石嘴山市境位于宁夏北端，处于引黄灌区末梢。其地理位置决定其为战略要地，且时常成为少数民族游牧之地。因而，农业的开发滞后于宁夏引黄灌区中心地带，间有屯田垦荒，其规模也不大，仍以畜牧为主。一直到明永乐初年（公元1405年）筑平虏（今平罗）城后，始有较稳定的农业开发。明《万历朔方新志》载：“国初……平虏所额田五百八十三顷零二十六分二厘”，合58326.22亩。其时，耕地仅限于唐徕灌区和贺兰山东麓局部地段。今惠农、平罗、陶乐东部沿河一带仍是一片旷野。明朝后期，因为社会动荡，军屯经济遭到破坏，万历四十五年（公元1617年）“平虏所现田四万零九顷七十五亩三分八厘”，合40975.38亩，较明初减少了近2万亩。
市境内大规模的农田水利建设及大规模的农业开发是在清代。市境真正被列入宁夏引黄灌区是在惠农渠、昌润渠建成之后。
二、川辉原润千村聚
——清代市境内的大规模水利建设
今惠农、平罗沿黄河一带，清代称为查汉托护地方。该地因汉、唐二渠灌溉不及，旷为牧野。雍正三年，雍正皇帝之舅父隆科多来贺兰山下考察。他发现查汉托护地方“宽阔一百里，旷野而平，其土肥沃，种籽俱皆发生，其地高暖，易于行水”，“若修河造渠坝及放水闸，两岸可耕种万顷地亩。”隆科多将考察所得，写成奏折，绘制地图，上奏朝廷，建议修渠造闸，招民垦荒，经营查汉托护地方。隆科多的奏折经议政王大臣议复，交付大理寺卿通智，由通智来宁“照图验看，核议具奏”。通智来宁后实地踏勘，认为查汉托护地方确可经营。隆科多之考察乃至通智的踏勘，实为修建昌润渠、惠农渠之发端，亦为市境内大规模农业开发之前奏。
雍正四年（公元1726年），清廷委派通智主持惠农渠、昌润渠工程。通智督率民工开渠，历经艰辛，经过三年，于雍正七年（公元1728年）建成了两渠。据清道光年间成书的《平罗纪略o水利》载：“平罗县属惠农渠交界自同义桥起，至尾闸堡归入黄河止，长一百四十五里，浇灌新户四千二百顷”，昌润渠“自口至稍永屏堡归入黄河，长一百八十里”。两渠的建成为招民垦荒，变牧野为农田，提供了条件，为农业的发展奠定了基础。
惠农渠、昌润渠的修建，也加速了石嘴山一带城镇的形成。在开挖两渠的工程中，需要石料、煤炭、铁等，通智皆在石嘴山就地取材。通智撰写的《石嘴山土神祠记》称：“方大功未举，计用石铁、煤炭为数甚多，远用恒艰，爱于石嘴相度采取。托皇上天福，山川献瑞，应手而得。取石十万余丈，铁五十余万斤，煤炭不下十万车，闸座、城堡，不劳而成。且向之荒滩，今成沃野，耕凿遍野。铁石、煤炭取之不尽”。记中还说石嘴山“更出干泥，烧造瓷器，以资民用”。显然，这次大规模的水利建设还带动了石嘴山采石、采煤、冶铁、烧瓷等业。采矿业、冶铁业、制瓷业的出现，使能工巧匠云集，并使部分农民脱离农业，从而出现城镇人口。
惠农渠、昌润渠建成后，通智奏请清廷批准，在今平罗姚伏附近设置新渠县，在今平罗宝丰设置宝丰县，并将康熙三十六年开始设在平罗柔远的蒙汉贸易市口“移于石嘴子”。新渠、宝丰二县设置不久，县城即在乾隆三年大地震中震毁，县治裁汰，两县之地复并入平罗。但石嘴山市口的蒙汉贸易，自雍正七年始，一直延续，每月初一、初十、二十日交易。市口之设使石嘴山成为蒙汉贸易之中心，也为该地日后成为水旱码头准备了条件。
惠农渠、昌润渠建成后，使唐徕渠以东及北部大片荒地得以开发。清道光年间，平罗耕地面积“该实征地十千六百二十五顷零五十三亩二分”，合762553.2亩，比明万历年间增加17.61倍，乾隆年间，平罗人口由明朝的2000余户增至15.8万人，成为“宁夏巨县”。于今，在平罗农村地名中仍有“老户”、“新户”之类，所谓“老户”是原唐徕渠灌区的农户，亦即惠农渠、昌润渠建成前已有农户，“新户”则是两渠建成后招来的农户。大量的招民垦荒，使先前“旷为牧野”之地，呈现“川辉原润千村聚，野缘禾青一望同”的繁荣景象，今平罗、惠农的许多乡镇村落即出现于此时。清代道光年间任平罗县知事的徐保字的《通润桥散布》一诗，生动地描写了今黄渠桥一带的自然风光，可视为当时村镇之写照。其诗云：“公暇揽幽胜，渠水跨土梁。水田飞白鸟，野庙矗青杨。小市人声散，空街夜色凉。萧然尘外意，一曲在沧浪”。
