Павинский район имеет богатую историю, он стал заселяться славянами еще во времена Киевской Руси. Богатейший край притягивал к себе людей со всей древней Руси — Киевщины, Смоленщины, Владимиро-Суздальского ополья, Великого Новгорода.
Судьба района отличительна тем, что его территория и административная принадлежность неоднократно менялась. До конца 1937 года он входил в состав Северодвинской губернии Северного края, а затем был передан в состав Вологодской области.
В начале XVIII века территория Павинского района относилась к Устюжской (Велико-Устюжской) провинции Архангелогородской губернии. В 1796 году была образована Вологодская губерния, в составе которой находился Никольский уезд. С 1918-го до 1935 года наша местность претерпела несколько территориальных преобразований, вливаясь то в состав Северо-Двинской губернии, то в состав Северного края, то в состав Вологодской области. В 1796 году была образована Вологодская губерния, в составе которой находился Никольский уезд. Население занималось земледелием и животноводством, плотничьим, столярным, кузнечным, горшечным, сапожным, гончарным про¬мыслом, пчеловодством, выделкой овчин.
В 1918 году была образована Северо-Двинская губерния, куда, наряду с другими уездами Вологодской губернии, вошел Никольский.
10 апреля 1924 года ВЦИК упразднил деление Северо-Двинской губер¬нии на уезды и волости и утвердил деление губернии на районы и сельские общества. В числе других районов Северо-Двинской губернии был утвержден Вознесенско-Вохомский район, с центром в с. Вознесенское, в составе прежних волостей бывшего Никольского уезда: Вознесенской, Лапшинской, Покровской, Соловецкой, Павинской и Леденгской.
14 января 1929 года ВЦИК принял постановление, по которому с 1 октяб¬ря 1929 года образовывались Северный край, куда наряду с другими территориями вошла Северо-Двинская область.
10 февраля 1935 года в Северном крае был образован Павинский район. В его состав из Вохомского района вошли сельсоветы: Леденгский, Ивановский, Медведицкий, Павинский, Петропавловский, Шаймский, Шуботский, Носковский. Последний появился в Вохомском районе между 1924 — 1934 гг. Кроме того, в Павинский район были переданы из других районов Калиновский, Петряевский и Переселенческий сельсоветы.
В 1937 году Северный край был разделен на Архангельскую и Вологодскую области. Павинский район вошел в состав Вологодской области, а в 1944 году — в состав образованной Костромской области.
В 1945 году в Павинский район входили сельсоветы: Ивановский, Калиновский, Леденгский, Медведицкий, Носковский, Петропавловский, Петряевский, Переселенческий, Павинский, Шаймский, Шуботский.
Решением Костромского облисполкома № ПО от 12 марта 1957 года из Павинского района в состав Пыщугского был передан Калиновский сельсовет.
Решением Костромского облисполкома № 200 от 12 марта 1960 года в районе были упразднены Ивановский, Петряевский и Шуботский сельсоветы. На 1 июня 1960 года в состав района входили сельсоветы: Леденгский, Медведицкий, Носковский, Павинский, Петропавловский, Переселенческий, Шаймский.
Решением Костромского облисполкома № 1119 от 12 декабря 1960 года Переселенческий сельсовет Павинского района Костромской области был передан в состав Никольского района Вологодской области.
Указом Президиума Верховного Совета РСФСР № 5 (227) от 1 февраля 1963 года Павинский район был ликвидирован. Все его сельсоветы были переданы в состав Пыщугского сельского района.
Указом Президиума Верховного Совета РСФСР от 30 декабря 1966 года вновь был образован Павинский район, в состав которого были включены сельсоветы: Леденгский, Медведицкий, Павинский, Петропавловский и Шаймский из Пыщугского района и вновь образованный, выделенный из Павинского, Доброумовский совет.
На 1 января 1972 года в составе района находились сельсоветы: Добро-умовский, Леденгский, Медведицкий, Павинский, Петропавловский и Шаймский.
Решением Костромского облисполкома № 133-от 29 марта 1973 года из Вохомского района в состав Павинского района был передан Крутогорский сельсовет.
На 1 января 1981 года в районе имелись сельсоветы: Доброумовский (поселок Доброумово), Крутогорский (поселок Шайменский), Леденгский (село Леденгск), Медведицкий (село Медведица), Павинский (село Павино), Петропавловский (село Петропавловское), Шаймский (село Шайма).
В 2004 году произошло объединение Шаймского и Павинского сельсове¬тов в единое административно-территориальное образование Павинский сельсовет с административным центром в селе Павино.
В соответствии с Законом области «Об установлении границ муници-пальных образований Костромской области и наделении их статусом» от 30 декабря 2004 года № 237 район получил статус муниципального района.
К основным историко-культурным достопримечательностями следует отнести выгодное расположение территории района на южном склоне западной части Северных Увалов, по которым проходит водораздел бассейна великих русских рек Волги и Северной Двины. Согласно исторических документов, уже в 15-м веке, в пределах современных границ был известен древний путь, связывающий Юг и Север по водным артериям. В последующий исторический период понему же проходил торговый тракт из Нижнего Новгорода через Ветлугу в г. Никольск. Здесь на реке Юг в Пермасе была пристань, на которую доставлялись грузы с Поветлужья и Волги для отправки водой по Югу в Северную Двину к Великому Устюгу и Архангельску.