Постановлением Президиума ВЦИК РСФСР от 18 января 1935 года Мартыновский район был утвержден в составе Азово — Черноморского края. Административный центр — слобода Большая Мартыновка. Расстояние до Ростова-на-Дону — 193 км.
История современной системы расселения на территории Мартыновского района насчитывает около четырёх веков. Эта территория заселялась крестьянами из центральных губерний России, испытывавших аграрное перенаселение, а также оседлыми калмыками-скотоводами, поэтому здесь не было казачьих станиц, а преобладали сёла, слободы и хутора. Позднее они образовали Мартыновскую волость, которая входила в состав Сальского округа с центром в станице Великокняжеской (ныне — город Пролетарск).
В конце декабря 1919 года на Мартыновской земле была установлена советская власть. В 1924 году Мартыновская волость была упразднена и по 1934 год входила в состав Романовского района (ныне — Волгодонской с центром в станице Романовской).
В 1935 году был организован Мартыновский район с населением в 19 тыс. человек. В 1935 году здесь действовало 36 колхозов, 2 совхоза и 2 МТС, а также 9 небольших предприятий, включавших 3 электростанции, кирпичный завод, ремонтно-механическую мастерскую, мельницу и др. Перед Великой Отечественной войной в районе насчитывалось 27 школ, 3 библиотеки, 7 больниц, амбулаторий и фельдшерских пунктов, 40 предприятий торговли, 8 предприятий связи.
После образования в сентябре 1937 года Ростовской области, в 1938 году было утверждено её новое административное деление и подтверждено наличие Мартыновского района.
В 1944 году территория района была расширена за счёт присоединения к нему пяти сельсоветов расформированного Калмыцкого района (с центром в селе Зимовники). В феврале 1963 года район был упразднён, а его территория включена в состав Цимлянского и Семикаракорского районов. Район в нынешнем составе был восстановлен в ноябре 1965 года.
Мартыновский район как муниципальное образование в современном его виде сформировался в 2004 году в ходе реформы административно-территориального устройства в соответствии с Федеральным Законом.
В последний раз границы района незначительно корректировались в 2007 году.
Мартыновская земля славится нашими земляками, подвиги которых живут в наших сердцах. В нашем районе много талантливых, инициативных, трудолюбивых, умеющих работать и идти в ногу со временем, сильных духом и волей людей. Будущее района зависит, прежде всего, от нас, от нашего взаимоуважения, поддержки и желания сделать его современным, комфортным и благоустроенным.
День рождения района — это праздник тех, чьим трудом создавался наш замечательный край, и тех, кому еще только предстоит перенять эстафету ответственности за судьбу своей малой Родины. Патриотизм, гражданская ответственность, любовь к тому месту, где живешь, начинается с малого: с заботы о родных и близких, о своей улице или посёлке.
Спасибо вам, дорогие земляки, за любовь и преданность родному краю, за ваш труд и заботу о благополучии нашего общего дома. Пусть праздник станет ярким и запоминающимся событием нашей жизни.
От всей души желаем вам счастья, здоровья и благополучия, успехов в больших и малых делах, уверенности в завтрашнем дне! А нашему району – счастливого будущего, новых побед и достижений, дальнейшего развития и процветания!