卫青、霍去病等屡次打败匈奴,使得匈奴内部发生了剧烈的分化。元狩二年(公元前121年),西汉发动河西战役,大败匈奴,斩3万余人,俘2000人,匈奴遭受重大损失。匈奴单于怒责驻守河西的浑邪王和休屠王,欲召而诛之。浑邪王和休屠王非常恐惧,两人商量以后,决定投降汉朝。他们派人跟汉朝联系,请求汉朝派人去接应。汉朝驻河西的将军李息接见了浑邪王的使者,立即派人骑着快马到长安向汉武帝报告。汉武帝派霍去病率领1万轻骑前去受降。汉军未到河西之前,休屠王突然变卦,不愿降汉,浑邪王只好将他杀死,合并其众,率四五万人降汉。霍去病率汉军渡过黄河时,浑邪王的裨王等人看到汉军众多,阵容强大,怀疑汉朝有诈,遂纷纷逃走。霍去病见状,立即催马驰入浑邪王大营,亲自与浑邪王面谈,传达皇上接纳匈奴内附的诚意,同时指挥汉军追杀逃亡的匈奴兵将8000余人。然后护送浑邪王到长安晋见汉武帝,又带领降汉的匈奴兵数万人,号称10万,渡过黄河,凯旋而归。汉武帝授浑邪王为漯阴侯,封万户,并把降附汉朝的匈奴人分别安置在陇西、北地、上郡、朔方、云中五郡,允许他们保留自己的风俗习惯,称为“五属国”。朝廷分别派将军管理属国事务,称作“属国都尉”。当时的北地属国都尉设在今宁夏同心县下马关乡北境之红城水古城。这是西汉第一次在同心县安置匈奴降众。
元狩四年(公元前119年),汉武帝令卫青、霍去病率大军分两路攻击漠北匈奴主力,先后斩杀和俘虏近9万人,终于使匈奴元气大伤,内部发生严重分裂,除一部后来远走西亚、欧洲外,其他余众附汉内迁。元鼎三年(公元前114年),汉武帝将北地郡西部析出另置安定郡,又在原北地属国都尉驻地置三水县,专门安置匈奴降众,行政上隶属安定郡,从此改称安定属国都尉,管理内附匈奴事务,并延续至东汉。三水县治所在今同心县下马关乡红城水古城,辖今同心县大部、盐池县西南部。
关于三水县安置内附匈奴一事,史书记载甚简。不过,从发掘的大量匈奴墓葬看,匈奴人在这里生活了几百年是没有疑义的。
公元1983年4月,宁夏文物考古研究所在同心县城关乡李家套子村西北红尖山东坡发掘了一处汉代墓葬群。考古工作者对其中5座墓进行了清理,仅3座保存尚好。3座墓中,竖穴土圹木椁墓、砖石墓、石椁墓各1座。木椁墓四周以木板拼成,椁内并列三副棺,已腐朽散乱;砖石墓作长方形,内置木棺两副,人骨散乱于墓室四处;石椁墓四壁及底部以石板砌成,葬具、人骨均已不存。出土的随葬品有铜器(车軎〔wèi〕镦、环、带扣、剑具)、漆器(奁、盘、耳环)、陶器(罐)、铁器(釜、环)以及海贝、珠饰、骨器等。另外,在一座残墓中还出土了一件双羊透雕铜牌。出土钱币时代最晚的是“货泉”,墓葬时代可能在东汉早期。专家认为这可能为匈奴族墓地。1983年、1985年,考古工作者在同心县王团乡东北8公里倒墩子村东坡地上,两次发掘共清理汉代墓葬27座。墓葬分竖穴土坑和土洞式两种形制,土洞墓的竖穴道内普遍用牛、羊头骨随葬。27座墓共出土金、玉、玛瑙、骨、石、陶、铜、铁等随葬品千余件。其中以雕镂精美的透雕铜牌和波浪纹小口高领罐最具特色。从墓葬内出土的五铢钱推断,这些墓葬的时代当不会早于汉宣帝。结合地望、墓俗分析,应是一处西汉时期的匈奴族墓地。
汉宣帝五凤三年(公元前55年),西汉王朝又置北地、西河属国,以安置归附的匈奴人。可见西汉时期宁夏地区就生活着大量的匈奴人。