Район утворений 24 вересня1924 року. 1941 року частина території передана до складу Михайловського району. 15 січня1944 року 9 сільради передані до складу новоствореного Табунського району: Ананьєвська, Виноградовська, Златополинська, Каракульська, Куратальська, Курська, Ново-Петровська, Попаснівська, Семеновська. У період 1963-1964 років Ключівський район був ліквідований, територія входила до складу Кулундинського району. Станом на 1964 рік до складу району входили 8 сільрад: Васильчуківська, Зелено-Полянська, Каїпська, Ключівська, Новополтавська, Петуховська, Платовська та Сєверська.
↑Архівована копія. Архів оригіналу за 22 травня 2019. Процитовано 23 лютого 2022.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)
↑Архівована копія. Архів оригіналу за 23 лютого 2022. Процитовано 23 лютого 2022.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)