皋兰州是唐贞观二十一年（647年）为内附铁勒浑部设置的羁縻州，隶属燕然都护府。该州以浑部首领世袭刺史，初置于漠北，后因突厥复兴南迁至灵州鸣沙县（今宁夏吴忠市）。开元年间复置为东皋兰州，成为唐朝管理铁勒部众的重要建制。皋兰州的设立标志着唐朝北部疆域扩展至漠北高原，其行政沿革反映了唐朝对边疆部落的羁縻政策。

贞观二十年（646年），唐联合回纥等铁勒部落击灭薛延陀，次年正月接受铁勒十三部内附，设六府七州实施羁縻统治。浑部作为铁勒九姓之一，被置于皋兰州，以部落酋帅阿贪支为刺史。

贞观二十一年（647年）皋兰州初设于漠北，隶属燕然都护府。后突厥复兴后，浑部南迁凉州境内，开元初年复置东皋兰州于鸣沙（今宁夏吴忠市境内）。贞元十五年（799年）浑瑊去世后，皋兰州建置逐渐废止。

皋兰州作为羁縻州，保持部落组织，刺史由浑部首领世袭，户籍不编入州县。唐廷通过燕然都护府实施政务监管，征收赋税时给予优待。

乾元元年（758年）东皋兰州辖1342户、5182人。西皋兰州人口规模相近，浑部总人口约万余人。南迁后部分浑部散居河西至敦煌，形成晚唐浑氏聚落。