Каменский район образован в соответствии с Указом Президиума Верховного Совета РСФСР от 13 января 1965 года.

17 декабря 1995 года состоялся местный референдум по определению границ и структуры органов местного самоуправления Муниципального образования «Каменский район». По итогам референдума образовано муниципальное образование «Каменский район», в составе муниципального образования 16 сельских администраций с 65 населенными пунктами. Центр муниципального образования – п.г.т. Мартюш. Муниципальное образование «Каменский район» включено в государственный реестр муниципальных образований 17 ноября 2005г. за № RU.66360000.

С 1 января 2025 года имеет статус муниципального округа.