Образован 14 февраля 1927 г. как Нурлат-Ачасырский район, 1 августа 1927 г. переименован в Нурлатский район.

Центр – село Нурлаты. До 1920 г. территория района относилась к Свияжскому и Цивильскому уездам Казанской губернии, с 1920 г. – к Свияжскму кантону ТАССР. Границы и административно-территориальное деление района неоднократно менялись.

В 1930 г. в Нурлатский район входило 33 сельсовета, 48 населенных пунктов, в которых проживало 38205 человек (из них татар – 27071, русских – 11134 человека). 20 октября 1931 г. в состав района вошли несколько сельсоветов из ликвидированного Свияжского района.

В середине 1930-х гг. в состав Чувашской АССР были перечислены населенные пункты Воробьёвского сельсовета.

В 1940 г. площадь Нурлатского района составляла 719 км2, численность населения – 42,5 тысячи человек, число сельсоветов – 34, населенных пунктов – 61.

В конце 1950-х гг. в район были переданы из Верхнеуслонского района поселок городского типа Нижние Вязовые с рядом сельских населенных пунктов.

В 1960 г. площадь Нурлатского района составляла 794,9 км2, в него входили 1 поселковый и 13 сельских советов, 72 населенных пункта.

1 февраля 1963 г. в связи с укрупнением административных единиц ТАССР Нурлатский район был ликвидирован, территория отошла к Зеленодольскому району.