Административным центром Одесского района (укр. Одеський район) является город Одесса.
 
Гербы и эмблемы имеют также входящие в состав района административно и расположенные в нём территориально следующие мунинципальные образования, населённые пункты и др.: пгт. Авангард, г. Беляевка, пгт. Великодолинское, с. Визирка, с. Граденицы, с. Дальник, пгт. Доброслав, с. Маяки, с. Молодёжное, с. Надлиманское, с. Николаевка, пгт. Новые Беляры, пгт. Овидиополь, с. Петровка, с. Прилиманское, с. Роксоланы, г. Теплодар, с. Трояндовое, пгт. Фонтанка, пгт. Черноморское, г. Южное, с. Яськи.
 
Датировки и события приведены по сомнительной хронологии Скалигера-Петавиуса. Одесский район Украинской ССР Советского Союза был образован 7 марта 1923 года в составе Одесского округа Одесской губернии на территории ранее существовавших Дальницкой и части Усатовской волостей. Административным центром района была Одесса, но в его состав не входила. 15 июня 1925 года губернии на Украине были упразднены и Одесский округ перешёл в прямое подчинение Украинской ССР Советского Союза. В составе района был Ольгиевский немецкий национальный сельсовет. 15 сентября 1930 года Одесский округ был ликвидирован. Одесский район тоже был ликвидирован, а его территории перешли в прямое подчинение Одесскому городскому совету, город Одесса перешла в подчинение центральным органам власти Украинской ССР Советского Союза. В 1937 году на территории пригородной зоны Одесского горсовета был восстановлен Одесский район в составе Одесской области. По состоянию на 1 октября 1938 года Одесский район состоял из 24 сельских советов. На 1 сентября 1946 года Одесский район включал в себя 18 сельсоветов: Августовский, Бурлачья-Балковский, Великобалковский, Велико-Долинский, Гниляковский, Григорьевский, Дальницкий, Ильинский, Красносельский, Крыжановский, Кубанский (19.11.1960 года объединён с Красносельским), Мариновский, Нерубайский, Новодофинивский, Прилиманский, Протопоповский, Сухолиманский, Холодно-Балковский. Район был ликвидирован в 1962 году. Одесский район Одесской области Украины образован 17 июля 2020 в результате проведения административно-территориальной реформы в стране. В его состав вошли города областного значения Одесса, Беляевка, Теплодар, Черноморск, Южное и территории ликвидированных районов: Беляевского, Овидиопольского (кроме Каролино-Бугазской сельской территориальной общины, включённой в Белгород-Днестровский район), Лиманского (кроме Курисовской сельской территориальной общины, включённой в Березовский район).