Образован в январе 1925 года на базе Ильялинского районного шуро как Ильялинский районТашаузского округаТуркменской ССР. В июле 1930 года Ташаузский округ был упразднён, и Ильялинский район перешёл в прямое подчинение Туркменской ССР.
В феврале 1932 года район был передан в восстановленный Ташаузский округ. В ноябре 1939 года Ташаузский округ был упразднён, и Ильялинский район отошёл к новообразованной Ташаузской области.
В январе 1963 года Ильялинский район был упразднён, но уже в декабре 1964 года восстановлен. В декабре 1970 года район был передан в восстановленную Ташаузскую область.