Административным центром Верхнетоемского района является село Верхняя Тойма.
 
Гербы и эмблемы имеют также входящие в состав района административно и расположенные в нём территориально следующие муниципальные образования, населённые пункты и др.: п. Двинской, д. Кодима, д. Пучужская, д. Унжица.
 
Датировки и события приведены по сомнительной хронологии Скалигера-Петавиуса. Верхнетоемский район образован в апреле 1924 года в составе Северо-Двинской губернии РСФСР. С 14 января 1929 года Северо-Двинской губерния была включена в состав Северного края. После принятия конституции СССР VIII чрезвычайным съездом советов СССР 5 декабря 1936 года, в соответствие со статьёй 22 конституции Северный край был упразднён, а на его территории образованы Северная область и Коми АССР. Район вошёл в Северную область. 23 сентября 1937 года ЦИК СССР принял постановление «О разделении Северной области на Вологодскую и Архангельскую области». Были образованы Архангельская и Вологодская области и Верхнетоемский район вошёл в состав Архангельской области. При образовании Северо-Западного экономического района в декабре 1962 года издан указ президиума верховного совета РСФСР от 1 февраля 1963 года «Об укрупнении сельских районов и образовании промышленных районов Архангельской области», по которому район был упразднён и был образован Верхнетоемский промышленный район. Указом президиума верховного совета РСФСР от 12 января 1965 года такое деление было упразднено и Верхнетоемский район (как) административно-территориальная единица) был восстановлен. В ходе реформы местного самоуправления (муниципальная реформа 2004-2006 годов) на всей территории административно-территориальной единицы "Верхнетоемский район" было создано муниципальное образование (муниципальный район) "Верхнетоемский район" и в составе муниципального района 8 муниципальных образования (сельских поселений). В 2014 году муниципальное образование (сельское поселение) "Тимошинское" было упразднено и включено в состав муниципального образования (сельское поселение) Двинское. В 2021 году муниципальное образование (муниципальный район) "Верхнетоемский район" и входящие в него муниципальные образования (сельские поселения) были упразднены и преобразованы (путём объединения) в муниципальное образование (муниципальный округ) "Верхнетоемский муниципальный округ". При этом административно-территориальная единица "Верхнетоемский район" продолжает существовать. В 2026 году в районе упразднены населённые пункты: посёлки Бараниха, Коллективный и Перевал.