Вурнарский район образован в соответствии с постановлением Президиума ВЦИК «О районировании Чувашской АССР» от 5 сентября 1927 года. 1 октября состоялся первый районный съезд Советов, на котором были сформированы руководящие районные учреждения. В состав Вурнарского района вошли 46 сельсоветов.

10 июля 1938 года Президиум ЦИК Чувашской АССР принял постановление об организации трех новых районов, в том числе Норусовского. Указом Президиума Верховного Совета РСФСР от 22 февраля 1939 года село Норусово переименовано в село Калинино, а вновь образованный район был назван Калининским. Новый район был открыт с 17 марта 1939 года.

27 октября 1956 года Президиум Верховного Совета Чувашской АССР принял постановление об упразднении 4 районов из 30 существовавших, в том числе Калининского. Населенные пункты упраздненного Калининского района с 26 ноября 1956 годы были перечислены большей частью в состав Вурнарского района.

20 декабря 1962 года Президиум Верховного Совета Чувашской АССР принял постановление «Об изменениях в административно-территориальном делении Чувашской АССР». В итоге реорганизации Вурнарский район был отнесен к сельским районам, состоящим из Вурнарского (без поселка Вурнары) и присоединением к нему половины сельских Советов Ибресинского и большей части сельсоветов Аликовского районов. Поселок Вурнары был отнесен к Ибресинскому промышленному району. 15 июня 1963 года поселок Вурнары был выведен из-под ведения промышленного райсовета и возвращен в подчинение Вурнарского сельского райсовета.

В результате упразднения промышленных и сельских районов в республике было образовано 18 единых районов, в том числе Вурнарский.