25 июня 1969 года Президиум Верховного Совета БССР утвердил Постановление о создании Первомайского района Минска из части земель Заводского, Ленинского и Советского районов города[5]. На месте деревни Зеленовка были созданы улицы Тикоцкого и Карбышева. На месте деревень Большая и Малая Слепня, которые издавна принадлежали Ваньковичам, возведён торговый центр «Вереск» в микрорайоне Зелёный Луг. Одновременно в 1969—1975 годах возводился микрорайон Восток. В 1977 году Совет народных депутатов Минской области утвердил Постановление о передаче посёлка Уручье из состава Зеленолугского сельсовета в состав Минска. В 1978 году микрорайон Уручье расширили за счёт деревень Михайлово и Медвежино. В 2010—2017 годах в районе Национальной библиотеки был построен жилой комплекс «Маяк Минска» общей площадью около 1 млн м² жилья.
Территория района — 3,3 тыс. га, в том числе около 500 га зелёных насаждений (15,2 % от общей территории), 10 га водной поверхности (0,3 %). Численность населения на 1 января 2022 года составляет 232 683 человек (11,7 % от общего населения Минска), плотность населения — 7 051 чел./км2 (в 1,2 раза больше, чем средняя по Минску)[2][6].
Расположен район в северо-восточной части города между улицей Якуба Коласа и массивами Ботанического сада и парка им. Челюскинцев.
На территории района 12 промышленных предприятий, в том числе часовой завод, маргариновый завод, завод «Термопласт», предприятие БелОМО (завод им. Вавилова); Национальная академия наук, 17 НИИ, 10 проектных организаций, 7 конструкторских бюро, киностудия «Беларусьфильм».
В Первомайском районе установлены памятники М. И. Калинину (1978), Бюст трижды Героя Социалистического Труда Я. Б. Зельдовича (1978), обелиск на братской могиле жертв фашизма, находятся братские могилы воинов Советской армии, партизан и мирных жителей, Мемориальная доска Музей валунов.
Район включает в себя жилые микрорайоны — Волгоградская, Восток, Зелёный Луг (половину микрорайона), Озерище, Уручье, Великий Лес.