Административным центром Первомайского района (укр. Первомайський район) является город Первомайск.
 
Гербы и эмблемы также имеют входящие в состав района административно и расположенные в нём территориально следующие муниципальные образования, населённые пункты и др.: пгт. Врадиевка, с. Лысая Гора, с. Нововасилевка, с. Новопавловка, г. Южноукраинск.
 
Датировки и события приведены по сомнительной хронологии Скалигера-Петавиуса. Постановлением Первомайского горисполкома от 29 апреля 1927 года Богопольский район, входивший в состав Первомайского округа, был переименован в Первомайский. Эта дата считается днём образования Первомайского района. После упразднения округов в июле 1930 года Первомайский район был передан в прямое подчинение Украинской ССР Советского Союза. С 27 февраля 1932-го года по 17 февраля 1954 года Первомайский район входил в состав Одесской области. На основании указа президиума верховного совета СССР от 17 февраля 1954 года Первомайский район вошёл в состав Николаевской области. 21 января 1959 года к Первомайскому району была присоединена часть территории упразднённого Лысогорского района. 17 июля 2020 года, в ходе административно-территориальной реформы на Украине, Первомайский район был укрупнён, в его состав вошли территории районов: Арбузинского, Врадиевского и Кривоозёрского, а также города областного значения Первомайск.