Šiaulių rajonas įkurtas 1950 m. birželio 20 d. Teritorija buvo sudaryta iš 36 buvusios Šiaulių apskrities apylinkių. Centras – Šiauliai.

Per daugiau nei pusę šimto gyvavimo metų vyko ne viena teritorinė-administracinė reforma tiek rajono viduje, tiek santykyje su kitomis, greta esančiomis teritorijomis.

Iki 1953 metų rajonas priklausė Šiaulių sričiai.

1954 – 1959 m. rajono teritorijoje buvo 19 apylinkių.

1959 m. pabaigoje prie Šiaulių rajono buvo prijungtos dvi panaikinto Žagarės rajono apylinkės.

1962 m. kovo 31 d. prijungtas Kuršėnų rajonas

Rajono ribos buvo keičiamos 1963, 1968 ir 1981 metais.

1963 m. sausio mėn., sustambinus Šiaulių rajono apylinkes, jo teritorijoje liko 13 apylinkių: Bazilionų, Ginkūnų, Gruzdžių, Kairių, Kuršėnų, Kurtuvėnų, Kužių, Meškuičių, Micaičių, Pakapės, Raudėnų, Smilgių ir Šakynos. Šis skaičius nekito iki 1972 metų.

1995 m. balandžio 27 d. rajono tarybos sekretoriatas, rajono valdybos skyriai ir padaliniai buvo reorganizuoti į rajono Savivaldybės administraciją.

1995 m. balandžio 27 d. Šiaulių rajono teritorija suskaidyta į 10 seniūnijų: Kuršėnų miesto, Bubių, Gruzdžių, Kairių, Kuršėnų kaimiškąją, Kužių, Meškuičių, Raudėnų, Šakynos ir Šiaulių kaimiškąją.

2001 m. gruodžio 20 d. įkurta vienuoliktoji Ginkūnų seniūnija, Šiaulių kaimiškąją seniūniją padalinus į dvi dalis.