Образован в мае 1925 года как Атрекский район Полторацкого округа Туркменской ССР с центром в ауле Баят-Хаджи.
В августе 1926 был упразднён Полторацкий округ, и Атрекский район перешёл в прямое подчинение Туркменской ССР.
В апреле 1952 года Красноводская область была восстановлена и Кизыл-Атрекский район вновь вошёл в её состав.
В декабре 1955 года Красноводская область вновь была упразднена и район снова вошёл в состав Ашхабадской области.
В 1988 году Красноводская область вновь была упразднена и район перешёл в прямое подчинение Туркменской ССР.
В 1992 году Кизыл-Атрекский район вошёл в состав Балканского велаята, был переименован сначала в Гызылатрекский этрап, а затем в Этрекский этрап.