Tot 1 januari 2015 was het arrondissement Lyon onderdeel van het departement Rhône en omvatte 43 kantons en 162 gemeenten. Bij de vorming van de Métropole de Lyon werden de 101 gemeenten, die onderdeel bleven van het departement Rhône, overgeheveld naar het arrondissement Villefranche-sur-Saône.
Tussen 1 januari 2015 en 1 februari 2017 omvatte het arrondissement Lyon nog 59 gemeenten. Binnen de Métropole de Lyon werden alle kantons opgeheven.
Vanaf 1 februari 2017 werd het zuidelijke gedeelte van het arrondissement Villefranche-sur-Saône aan het arrondissement toegevoegd. Het arrondissement bevat nu 134 gemeenten
Bestuurlijke onderverdeling
Het arrondissement is in het departement Rhône samengesteld uit de kantons: