В 1742 году, в цепи Оренбургской Неплюевской "линии" по защите Юго-восточных рубежей Российской империи от набегов кочевников была основана Уйская крепость. Заложил ее воевода Исетской провинции подполковник Петр Бахметьев. В конце XVIII века в ходе реорганизации административного деления Оренбургского казачьего войска Уйская крепость была преобразована в станицу.
При советской власти район, как административно-территориальная единица определен в декабре 1926 года. В 1929 году в районе начал создаваться первый совхоз "Уйский". К середине тридцатых годов в районе действовало 48 сельхозартелей, и он получил название "Колхозного". С 1962 по 1964 годы район был ликвидирован и входил в состав Чебаркульского, а с 1965 года - восстановлен с нынешним названием - Уйский район.