Район расположен на юге Костромской области. На севере граничит с Антроповским районом, на востоке – с Макарьевским, на западе – с Островским. Южная граница района — с Ивановской областью — проходит по реке Волге (Горьковское водохранилище).
С начала XVIII века Кадыйский уезд вошел в состав Костромской провинции Московской губернии, с 1778 года – Костромской провинции Костромского наместничества. В 1796 году Кадыйский уезд был ликвидирован, а город Кадый в качестве заштатного вошел в состав Макарьевского уезда. По постановлению Президиума ВЦИК от 27 июля 1922 года Макарьевский уезд был передан в состав Иваново-Вознесенской губернии. Постановлением ВЦИК от 20 февраля 1924 года произошло укрупнение волостей Макарьевского уезда до 7: Кадыйской, Николо-Макаровской, Макарьевской, Словинской, Салтановской, Тимошинской и Унженской. Чернышевская и Завражная волости, территории которых позднее вошли в Кадыйский район, были переданы в состав Юрьевецкого уезда.
При образовании в 1929 году Кинешемского округа Ивановской промышленной области Кадыйская волость была включена в его состав. Часть селений Кадыевской волости отошла в Семеновский район того же округа. Кадыйский район был образован в 1935 году в составе Ивановской промышленной области из Чернышевского сельсовета Юрьевецкого района, Доронинского, Зарецкого, Иваньковского 2-го сельсоветов Палкинского района, Котловского сельсовета Семеновского района, Кадыйского, Новочудского, Павлыгинского, Паньковского сельсоветов Макарьевского района. В 1936 году при разделении Ивановской промышленной области на Ивановскую и Ярославскую область был отнесен к Ивановской области.
В 1944 году район вошел в состав Костромской области. В 1945 году Кадыйский район включал 10 сельсоветов: Доронинский, Екатеринкинский, Зарецкий, Иваньковский, Кадыйский, Котловский, Ново-Чудский, Павлыгинский, Паньковский, Чернышевский.
Согласно постановлению Президиума Верховного Совета РСФСР от 18 июня 1954 года в результате укрупнения в районе осталось 7 сельских советов: Зарецкий и Доронинский сельсоветы были объединены в Низкусьинский; Иваньковский и Екатеринкинский – в Иваньковский; Кадыйский и Павлыгинский – в Кадыйский. Кроме того, были оставлены Котловский, Ново-Чудский, Паньковский, Чернышевский сельсоветы.
Указом Президиума Верховного Совета РСФСР от 18 июля 1956 года территории Ведровского, Вознесенского, Завражного, Кондомского, Лубянского, Нежитинского, Столпинского сельсоветов Юрьевецкого района Ивановской области были переданы в состав Кадыйского района Костромской области. Решением Костромского облисполкома № 18 от 8 января 1958 года из Кадыйского района в состав Макарьевского были переданы Вознесенский и Нежитинский сельсоветы. В 1963 году Кадыйский район был ликвидирован, его сельсоветы вошли в состав Макарьевского сельского района.
В 1965 году Кадыйский район был восстановлен в прежних границах и с прежним названием в составе 10 сельских советов: Ведровского, Екатеринкинского, Завражного, Иваньковского, Кадыйского, Котловского, Низкусьинского, Паньковского, Столпинского, Чернышевского. Центром Кадыйского района являлось село Кадый.
По состоянию на 1 января 1972 года и 1981 года район состоял из 11 сельских советов: Ведровский (деревня Ведрово), Екатеринкинский (деревня Екатеринкино), Завражный (село Завражье), Иваньковский (деревня Иваньково), Котловский (деревня Котлово), Лубянский (деревня Лубяны), Низкусьинский (село Низкусь), Паньковский (деревня Паньково), Столпинский (село Столпино), Чернышевский (село Чернышево). В соответствии с законом области «Об установлении границ муниципальных образований Костромской области и наделении их статусом» от 30 декабря 2004 года № 237 район получил статус муниципального района.
В районе наибольшее развитие получил лесопромышленный комплекс, который представлен как крупными и средними, так и малыми промышленными предприятиями и организациями. Выпускаемая ими продукция составляет около половины от общего объема производимой продукции в районе. Предприятия занимаются заготовкой и вывозкой древесины, производством деловой древесины и пиломатериалов.
Среди выпускаемой продукции также светильники, производимые ООО«Электротехпром», хлеб и хлебобулочные изделия, выпекаемые хлебокомбинатом. Акционерное общество «Кадыйсельхозтехника» выполняет централизованный ремонт сложных узлов и агрегатов, в первую очередь агрегатов гидросистем, топливной аппаратуры, двигателей.
Производством сельскохозяйственной продукции занимаются 9 сельскохозяйственных организаций и 24 фермерских хозяйства, которые производят молоко, мясо, куриные яйца, масло животное, мед, выращивают зерновые и кормовые культуры.
На крупных и средних предприятиях и организациях района трудится: в сельскохозяйственном производстве около 9% работников, в лесоводстве и лесозаготовках – почти 10% и более 6% – в промышленности. Более половины работающих занято в социальной сфере.
В малом бизнесе занято около трети населения, в основном, в лесозаготовке и торговле.
В районе освоено производство уникального для России вида продукции – «черной соли».
Социальная сфера представлена широкой сетью культурно-досуговых, учреждений образования, здравоохранения. В районе 13 детских дошкольных учреждений, 3 начальные школы, 12 общеобразовательных и 3 средние, 3 учреждения дополнительного образования – 2 детских музыкальных школы и Дом детского творчества. В 2001 году в административном центре района открыт физкультурно-оздоровительный комплекс. В районе действует 12 сельских Домов культуры, 5 сельских клубов, 19 библиотек. В 2004 году свой 85 летний юбилей отметила центральная районная библиотека. Функционируют 2 больницы: Кадыйская центральная районная и Завражная участковая больница. В поселке Кадый работает районный краеведческий музей.
Кадыйский район славится своими природными богатствами. Сосновые боры являются государственными памятниками природы, известен парк в селе Чернышово, дендрарий в Завражской средней школе, озеро Светлое, глухариные токовища. Полезные ископаемые представлены торфом, глиной.
В 1956 году с пуском в действие Горьковской ГЭС часть территории района была затоплена. Под воду ушла Кривозерская мужская пустынь, в которой в советское время располагался лагерь для заключенных.
В 45 км к югу от Кадыя, у самого устья реки Немды, расположена церковь Пречистой Божией Матери. В этом храме в начале XIX века служили родственники известного русского философа, священника П.А. Флоренского. А в 1932 году здесь, в доме сельского врача Н.М. Петрова, родился А.А. Тарковский – кинорежиссер, автор фильмов «Иваново детство», «Андрей Рублев», «Солярис», «Сталкер» и других. В 2003 году в селе открылся «Историко-культурный музей села Завражье», посвященный А.А.Тарковскому и П.А.Флоренскому.
Достопримечательностями района являются памятники архитектуры: Ильинская церковь в селе Ильинское, церковь Боголюбской Божией матери в селе Рубцово; памятники археологии: курганный могильник и селище XII – XIII вв. у деревни Митьково, древнее селище у деревни Хохлянки.