Административным центром Холмогорского района является село Холмогоры.
 
Гербы и эмблемы имеют также входящие в состав района административно и расположенные в нём территориально следующие муниципальные образования, населённые пункты и др.: д. Большая Гора, д. Вавчуга, д. Зачачье, с. Ломоносово, сп. Луковецкое, п. Орлецы, д. Подсосанье.
 
Датировки и события приведены по сомнительной хронологии Скалигера-Петавиуса. Территория Холмогорского района в начале XX века входила в Холмогорский уезд Архангельской губернии, но 15 марта 1922 года Холмогорский уезд переименован в Емецкий в связи с переносом уездного центра из Холмогор в Емецк, а 31 декабря 1924 года и Емецкий уезд был упразднён с присоединением его территории к Архангельскому уезду. После образования в 1929 году Северного края и упразднения уездного деления были образованы административно-территориальные единицы "Холмогорский район" и "Емецкий район". 10 февраля 1931 года вышло постановление ВЦИК, по которому в состав Холмогорского района вошли Лявленский, Коскогорский, Нижне-Койдокурский, Верхне-Койдокурский, Кехотский и Княжеостровский сельсоветы упразднённого Архангельского района Северного края. С 1936 года "Холмогорский район" и "Емецкий район" входили в Северную область, а с 1937 года уже в составе вновь образованной Архангельской области. В 1959 году Емецкий район был упразднён, а его территория вошла в состав Холмогорского района. В ходе реформы местного самоуправления (муниципальная реформа 2004-2006 годов) на всей территории административно-территориальной единицы "Холмогорский район" в 2004 году было создано муниципальное образование "Холмогорский муниципальный район" и муниципальные образования (18 сельских поселений) в его составе. Законом Архангельской области от 24 октября 2014 года №202-11-ОЗ было упразднено Ломоносовское сельское поселение, территория которого была включена в Холмогорское сельское поселение. Законом Архангельской области от 28 мая 2015 года №290-17-ОЗ были упразднены 4 сельских поселения: Леуновское (включено в Белогорское); Копачёвское (включено в Матигорское с административным центром в деревне Харлово); Селецкое и Зачачьевское (включая деревню Подсосанье) сельские поселения (включены в Емецкое). В апреле 2022 года муниципальное образование "Холмогорский муниципальный район" и все входящие в его состав муниципальные образования (сельские поселения) были упразднены и преобразованы путём их объединения в муниципальное образование "Холмогорский муниципальный округ". Административно-территориальная единица "Холмогорский район" продолжает существовать. В её составе выделены 16 административно-территориальных единиц (сельсоветов).