Район образован 7 декабря 1934 года.

На территории района в долине реки Усолки и в окрестностях деревни Танай были обнаружены стоянки эпохи неолита, бронзы (III—II тыс. до н. э.). До прихода русских здесь жили киштымы тубинских князцов, но их в первой половине XVII в. стали контролировать енисейские казаки, опорным пунктом которых был Тасеевский острог, поставленный в 1640 г. Земли по течению Кана и реки Тасеевой примыкали к старожильческому району Нижнего Приангарья. Поэтому заселение русскими шло путем сдвижки на юго-восток старожилов, пришедших сюда в XVII — начале XVIII в., а затем в основном за счет естественного прироста.

В 1730 г. земли по Тополу и Алтатке, по Тасеевско-Канской дороге, облюбовал енисейский голова Алексей Самойлов и получил их в счет своего жалования (150 десятин в трех полях пахотных угодий и на 100 копен сенокосных угодий). Его заимка разрослась, и в 1739 г. он поставил здесь деревянную Рождественскую церковь. В 1740 г. в селе насчитывалось 10 дворов, населенных крепостными Самойлова. До 1881 г. оно так и называлось — Самойлова заимка, а затем последовало переименование населенного пункта — сначала в Христорождественское, затем в Рождественское (с 1871 по 1931). В 1925 г. был образован Рождественский район, а с 1931 г. район стал называться Дзержинским.

Накануне первой русской революции в Рождественском отбывал ссылку В. М. Загорский, в 1905—1907 гг. — Е. А. Никитина, А. Г. Чистякова, В. И. Устинович. В 1909 г. в селе останавливался Ф. Э. Дзержинский, бежавший из ссылки. Этот факт впоследствии стал основанием для переименования села Рождественского в Дзержинское.

В годы Великой Отечественной войны из Дзержинского района на фронт ушли 5 113 человек, из них погибли 2 633 человека. Трое жителей района — П. Ф. Гриболев, И. Р. Лазарев, Д. И. Ракус — стали Героями Советского Союза.

В послевоенные годы в районе быстрыми темпами начала развиваться лесная отрасль, и к 1960 г. было сформировано мощное Дзержинское лесопроизводственное хозяйство. В этот же период в районе начинают работать дорожно-строительные участки, межхозяйственный лесхоз и ряд промышленных предприятий, строятся в селах района объекты социальной инфраструктуры, жилые дома, появляется телефонная связь.

В настоящее время в Дзержинском районе активно развиваются лесной комплекс и сельское хозяйство. Специализация предприятий агрокомплекса — молочно-мясное скотоводство, свиноводство, а также племенное животноводство, производство фуражного зерна.

Система образования района состоит из девяти детских садов, 10 средних и одной общей школы, двух начальных школ, двух учреждений дополнительного образования — школы искусств и центра внешкольной работы. На территории района также работают профессиональное училище № 83, коррекционный детский дом для детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей.В сеть учреждений культуры входят 23 библиотеки, 28 сельских домов культуры и один районный Дом культуры, краеведческий музей, три киноустановки.