В 60–70-е годы XVIII века для связи с Колывано-Воскресенскими медеплавильными, сереброплавильными заводами через Барабинскую лесостепь прокладывался Московский тракт, рядом с ним возникали поселения.

Для его строительства привлекались невольные переселенцы из европейской России, сосланные помещиками за «предерзостные поступки», крепостные, так называемые поляки, русские старообрядцы – как неблагонадежные подданные, выселенные Екатериной II из приграничных с Польшей рубежей на далекую восточную окраину империи. Они и стали первыми жителями Чулыма. Жители занимались ямским промыслом, перевозя казенные и купеческие грузы, а также хлебопашеством. «Селение расположено по направлению тракта, в нем до 200 домов, большей частью бедных хижин», – отмечал проезжий путешественник.

Через 100 лет рядом с Чулымом образовалось село Романовское, основанное вольными переселенцами из европейской России, искавшими в Сибири лучшей доли. При проведении Транссибирской железнодорожной магистрали в 1893 году среди болотистой местности на другом берегу реки Чулым был выстроен разъезд «Чулымский», который позднее превратился в станцию «Чулымскую». Строительство железной дороги от Омска до Чулымской было закончено в 1894 году, что кардинально изменило развитие села Романовское. Вначале в Романовском насчитывалось несколько домиков и население его почти не увеличивалось. В 1896 году пошли первые поезда от Челябинска до Красноярска, и Романовское оказалось пристанционным селением, в котором почувствовалась нехватка рабочих рук для обслуживания железной дороги. Из окрестных сел, большей частью из Чулыма, потянулись сюда крестьяне. В «Путеводителе по сибирской железной дороге за 1902 год» сказано, что при станции Чулымская в Каинском уезде существует поселок. Его население состоит из 120 душ. В поселок стягиваются переселенцы, для проживания которых построен барак вместимостью 30 человек. Действует одноклассная начальная школа. В двух верстах от этого поселка находится старый Чулым, так называли деревню Чулымскую после образования станции. К 1902 году бывшая деревня стала уже селом, здесь была построена церковь, сложился центр православного прихода.

В 1913 году через станцию Чулымская прошел первый пассажирский поезд, тянувший 5–6 двухосных деревянных вагончиков. Перед революцией станция Чулымская была уже большим селом Нижне-Чулымской волости, Барнаульского уезда. В 1917 году был создан первый местный Совет. Гражданская война прошла по территории района, взвод чулымских железнодорожников сражался с чехословацкими легионерами в составе каргатского фронта красных. С июня 1918 года станция Чулымская была занята колчаковскими войсками и белочехами. С осени 1918 года до конца 1919 года Чулым находился во власти колчаковской администрации, представленной милиционерами из местных жителей. Пятая красная армия Эйхе, отбросив части сибирской армии белых, вступила в Чулым 14 декабря 1919 года. С этого времени в нашем районе устанавливается советская власть.

С июня 1921 года по сентябрь 1924 года Романовская волость входила в состав Каргатского уезда (Утверждено ВЦИК 13.06.1921 г.). Во второй половине 1922 года Иткульская и Романовская волости слились в одну Чулымскую волость с центром в с. Романовском (Утверждено ВЦИК 17.02.1923 г.)

Постановлением Сибревкома от 12.09.1924 г. произошло укрупнение волостей. Чулымская укрупнённая волость образовалась из Чулымской волости, трёх населённых пунктов Ужанихинской волости Новониколаевского уезда и частей Суминской, Каргатской и Киргизской волостей. К началу 1930-х гг. села Чулымское и Романовское фактически стали одним населенным пунктом. Постановлением ВЦИК от 10 декабря 1932 г. Ужанихинский район полностью присоединился к Чулымскому району (быв. Новосибирского окр.).

Постановлением ВЦИК от 07 июня 1933 г. центр Чулымского района, с. Романовское, переименован в с. Чулым.

В 1935 г. произведена передача от Каргатского района Ганчихинского сельского Совета с 11 населенными пунктами: Ганчиха, Киселевка, Журавлевка, Горбуновка, Черновка, Осиновка, Коломенка, Ново-Сосновка, Ново-Малиновка, Вайковский, Березовка – 282 кв. км без территории лесфонда.

В 1935 г. была одна машино-тракторная станция (Ужанихинская, созданная в 1932 г.) с тракторным парком в количестве 67 колесных тракторов, 6 комбайнов. В 1939 г. в районе имелось три МТС (в 1936 г. созданы Чикманская и Чулымская) с 214 колесными тракторами и 75 комбайнами. С 1935 по 1939 гг. в районе выстроены две новых типовых школы. Резко возросла грамотность населения, однако полностью неграмотность взрослого населения по району не ликвидирована. Расширена сеть клубов, красных уголков, библиотек.

В 1940-х гг. посевная площадь колхозов составляла 48108 га, возделывалась пшеница, рожь, овес, масличные культуры.

КРС 25531 голов, 7596 лошадей, 36350 овец, 2823 свиньи, 7891 птица, 1136 пчелосемей. Чулымский Раймаслопром (в который входили Чулымский, Серебрянский, Ужанихинский, Краснознаменский, Верх-Карасукский, Партизанский, Сектинский, Ганчихинский) производил масло сливочное 7400 ц, сыр 1500 ц, сгущенное молоко 488 ц.

В годы Великой Отечественной войны в Чулымский район эвакуированы промышленные предприятия: завод электротермического оборудования и завод промпечати НКЭП г. Москвы – на станцию Кабинетное; завод № 2 метростроя НКПС из Москвы был размещен в паровозном депо ст. Чулымская.

В 1946 г. развито производство важнейших промышленных изделий: заготовка дров, обжиг кирпича, повидло, мазь колесная, гончарная посуда, валенки, швейные и кондитерские изделия. Комбайнов по району 111, 19 телефонизированных сельсоветов, 22 колхоза, 3 совхоза, 3 МТС, 2 переговорных пункта, 172 действующих номеров телефонов, 24 избы-читальни, 80 школ, 26 сельских клубов, тираж районной газеты 2500 экз., 3 стационарных и 5 передвижных киноустановок.

В 1947 г. райпромкомбинат открыл мыловаренный завод, весовую мастерскую и жестяный цех, т.к. на эти товары в районе был большой спрос. В артелях Промкооперации открыты пимокатный и швейный цех на периферии, деревообделочный, шорный цеха, два кирпичных и черепичные заводы, два шлакоблочных завода, дегтярный и гончарный цеха. В артели инвалидов «Чулымская» гончарный и обозно-шорный цех. В райтопе открыто деревообделочное, обозное и дегтярное производство.

Решением Новосибирского облисполкома от 04.04.1947 г. № 300а, Указом Президиума Верховного Совета РСФСР от 19.08.1947 г. № 615/6 р.п. Чулым преобразован в город районного подчинения.

В соответствии с Указом Президиума Верховного Совета РСФСР от 18 июля 1951 г. произведена передача от Каргатского района Воздвиженского сельского Совета.

В начале 60-х годов численность населения района составляла 55500 человек, в т. ч. городского – 18100 и сельского – 37400 человек. Район состоял из 13 сельсоветов, в которые входили 113 населенных пунктов и г. Чулым. Преобладающей промышленностью в районе являлась маслосыроваренная. Кроме того, в городе Чулым имелся промкомбинат, мехлесхоз, элеватор. Район на месте располагал строительными материалами: кирпичом, камышитовыми плитами.

В соответствии с Указом Президиума Верховного Совета РСФСР от 01 февраля 1963 г. образовался Чулымский сельский район с центром в г. Чулым. В состав укрупнённого Чулымского сельского района вошли Чулымский район, 1 сельсовет Коченёвского района (Большеникольский) и 1 сельсовет Кочковского района (Быструхинский). В 1965 году Быструхинский сельсовет передан из Чулымского района в Кочковский район (Решение Новосибирского облисполкома от 22.10.1965 г. № 798).

1970–1975 гг. на территории района располагалось 7 промышленных предприятий: комбинат бытового обслуживания, мехлесхоз, маслосыркомбинат, РСУ «Облбытуправление», база по ремонту технологического оборудования, хлебозавод, комбикормный цех хлебоприемного пункта. В районе насчитывалось 11 мясомолочных совхозов и мясосовхозов. Введены в эксплуатацию Дом быта, гостиница, хирургический корпус, построено 8 восьмилетних и 8 начальных школ, 23 магазина.

В 80-е г. в районе проживало более 32000 человек в 13 сельских советах. Совхозов – 14, 13 средних, 8 восьмилетних, 26 начальных, 10 школ-интернатов, 6 больниц, 31 медпункт, 32 клуба, 14 домов культуры, 21 библиотека, 39 стационарных и 7 передвижных киноустановок, 16 отделений связи, 96 магазинов, 14 столовых, 12 садов, 1 ясли, 2 парикмахерских (Иткуль, Ужаниха), 4 хлебопекарни (в колхозах и совхозах Большениколький, Пеньковкий, Серебрянский, Ужанихинский). Строительство в районе вели передвижная механизированная колонна-238, РСУ «Облремстроя». Строительством и улучшением дорог занимались ДРСУ-1, СУ-953. Район расположен на железнодорожной магистрали Зап.Сиб. ж/д, следовательно, имел железнодорожные предприятия: ст. Чулымская, Вагонное депо, 8-я дистанция пути и ПДРММ. В1992 г. на базе совхозов были образованы Акционерные общества. Сельскохозяйственным производством в районе заняты 14 акционерных обществ, 4 подсобных хозяйства различных организаций и предприятий, 34 фермерских хозяйства, 9800 личных подсобных хозяйств. В районе 45 дневных общеобразовательных школ, вечерняя школа, профессиональное училище, детская школа искусств, детские дошкольные учреждения на 1400 мест, 37 клубных учреждений, 24 массовые библиотеки, 17 широкоэкранных установок, 5 больниц, 2 сельские амбулатории. В районе учтены 1 памятник истории, 1 памятник архитектуры, 22 памятника археологии. В районе работает узел федеральной почтовой связи с 18 отделениями и узел электросвязи с сетью АТС общей монтированной емкостью 4 тыс. номеров.

В 2000-е г. активно идёт газификация районного центра, ставится задача расширения газификации на другие поселения района. Строятся жилые дома, дороги. В 2012 году построен Храм Рождества Пресвятой Богородицы, в 2015 году введена в эксплуатацию Станция обезжелезивания воды.

Производством сельскохозяйственной продукции в Чулымском районе занимаются 6 сельскохозяйственных предприятий и 20 крестьянских (фермерских) хозяйств. На полях выращивают яровую и озимую пшеницу, ячмень, овес, горох, гречиху, технические культуры (рапс и лен-кудряш), сою, подсолнечник. В последние годы за счет средств грантовой поддержки начинающих фермеров и семейных животноводческих ферм ряд крестьянских хозяйств района в значительной степени провели техническое переоснащение, увеличили поголовье высокопродуктивных пород животных мясного направления.

По данным статистики на 01.01.2019 г в Чулымском районе проживает 21540 жителей. Население г. Чулым составляет 11 144 человек, сельское население – 10 396.

В состав Чулымского района на 2019 г. входит 14 муниципальных образований: 13 сельских, г. Чулым.