Район образован в 1929 году в составе Вологодского округа Северного края.
20 июня 1932 года Президиум ВЦИК постановил «упразднить Вологодский район, Северного края, распределив его территорию следующим образом:
а) сельсоветы: Брюховский, Заболотский, Марковский и Пухтинский полностью, а также части территории Беловского, Гаврильцевского и Лихтожского сельсоветов, с границей на этом участке по реке Лихтожской, отнести к Грязовецкому району, Гончаровский сельсовет полностью — к Кубино-озерскому району, а сельсоветы: Потобовский, Пуденгский, Хреновский и Янгосорский полностью и части территории Емского, Погореловского и Тошнинского сельсоветов, с установлением границы по реке Ема, отнести к Чебсарскому району;
б) остающуюся территорию ликвидируемого Вологодского района, Северного края, подчинить Вологодскому горсовету в порядке постановления Президиума ВЦИК 30 октября 1930 г. (СУ, № 57, ст. 683)»*[3].
1 сентября 1938 года район был вновь создан уже в составе Вологодской области. 13 декабря 1962 года при расформировании районов к Вологодскому району отошла территория Кубено-Озерского и часть территории Чёбсарского района[4].
