Административным центром Одоевского района является посёлок городского типа Одоев.
 
Датировки и события приведены по сомнительной хронологии Скалигера-Петавиуса. Одоевский район образован 20 июня 1924 года в составе Белёвского уезда Тульской губернии в результате районирования и ликвидации Одоевского уезда. С 1926 года после упразднения уездов в прямом подчинении Тульской губернии. В 1929 году в результате упразднения губерний район вошёл в состав Тульского округа Московской области. На том момент в состав района входили следующие сельсоветы: Алехинский, Апухтинский, Балобановский, Безлепкинский, Болотский, Галичский, Глинищенский, Горбачевский, Дряпловский, Дубковский, Жемчужниковский, Жестовский, Заваловский, Западовский, Ивицкий, Краснокольский, Лосинский, Маловельский, Мизгейский, Нестеровский, Николо-Жупанский, Никольский, Одоевский, Окороковский, Павловский, Петровский, Площадский, Покровский, Пчелинский, Рылевский, Сидоровский, Сомовский, Спасский, Стояновский, Стрелецкий, Филимоновский и Яхонтовский. 20 мая 1930 года Галичский с/с был передан в Арсеньевский район. 26 сентября 1937 года район вошёл в состав вновь образованной Тульской области. В 2006 году району присвоен статус муниципального района.