Административным центром Ломоносовского района является город Ломоносов, в состав района не входящий и являющийся муниципальным образованием города Санкт-Петербурга.
 
Гербы и эмблемы имеют также входящие в состав района административно и расположенные в нём территориально следующие муниципальные образования, населённые пункты и др.: сп. Аннинское, гп. Большеижорское, сп. Виллозское, сп. Горбунковское, сп. Гостилицкое, сп. Кипенское, сп. Копорское, сп. Лаголовское, гп. Лебяженское, сп. Лопухинское, сп. Низинское, сп. Оржицкое, сп. Пениковское, сп. Ропшинское, сп. Русско-Высоцкое, г. Сосновый Бор.
 
Датировки и события приведены по сомнительной хронологии Скалигера-Петавиуса. До 1927 года основная часть территории района входила в состав Троцкого уезда Ленинградской губернии. В сентябре 1927 года в составе Ленинградского округа Ленинградской области образован Ораниенбаумский район. В 1930 году в связи с ликвидацией округов вошёл непосредственно в область. В сентябре 1939 года город Ораниенбаум преобразован в самостоятельную административно-хозяйственную единицу с непосредственным подчинением его городского совета Ленинградскому областному совету. В годы Великой Отечественной войны часть территории района была оккупирована. В феврале 1948 года район переименован в Ломоносовский. В 1955 году в его состав вошла территория упразднённого Красносельского района. В 1963 году был образован Гатчинский сельский район, включивший в себя территории упразднённых Гатчинского и Ломоносовского районов. При этом районный совет депутатов трудящихся района был передан в подчинение Ленинградскому областному (сельскому) совету депутатов трудящихся, а городской совет депутатов трудящихся города Ломоносов был передан в подчинение Ленинградскому областному (промышленному) совету депутатов трудящихся. В 1965 году Ломоносовский район был восстановлен, причём было решено не организовывать районный совет депутатов трудящихся и его исполнительный комитет. В связи с этим поселковые и сельские советы депутатов трудящихся района были переданы в подчинение городскому совету депутатов трудящихся города Ломоносова. В 1973 году Сосновый Бор получил статус города областного подчинения. В апреле 1978 года город Ломоносов передан в административное подчинение Петродворцового районного совета города Ленинграда. Ломоносовский городской совет народных депутатов преобразован в Ломоносовский районный совет. В 1996 году Ломоносовский район и город Сосновый Бор получили статус муниципального образования. 1 января 2006 года в составе района образованы городские и сельские поселения, а Сосновый Бор стал единственным в Ленинградской области городским округом.