Летом 1748 года еткульские казаки братья Кичигины "со товарищи" заложили на берегу реки Увельки первые застройки будущей станицы Оренбургского казачьего войска Кичигинской. Впервые в летописи Нижне-Увельская заимка упоминается в 1749 году: сюда перебралась часть казаков из Кичигино. В дальнейшем станица Нижне-Увельская (ныне город Южноуральск) стала центром Увельского отдела Оренбургского казачьего войска. На территории современного Увельского района было три волости: Екатериновская (с центром в с. Николаевка, с марта 1919 года переименована в с. Красное), Егорьевская (с центром в с. Мордвиновка), Андреевская (с центром в с. Петровка) и казачья станица Нижне-Увельская. С образованием 27 августа 1919 года Челябинской губернии Троицкий уезд с бывшим Увельским отделом Оренбургского казачьего войска был включен в её состав. Первоначально поселение Нижне-Увельское составляло нижнюю часть станицы Нижне-Увельской. 4 ноября 1926 года был образован Нижне-Увельский район, позже включенный в состав Троицкого округа Уральской области.. При разделе в 1934 году Уральской области Увельский район был включен в состав Челябинской области, поселок из Нижне-Увельского был переименован в Увельский и районный центр был перенесен на железнодорожную станцию Увельская. В 1948 году Увельский был переведен в разряд поселков городского типа и вновь стал центром района, а в феврале 1992 года его статус был понижен до сельского поселка.

Флаг Увельского района был разработан Валентином Конлюриным и Александром Грефенштейном из Уральской Геральдической Ассоциации (г.Екатеринбург) одновременно с его гербом (сюжет которого повторяет, не являясь при этом целиком гербовым флагом), утвержден вместе с гербом в один день, 1 марта 2001 года решением №18 районного Собрания депутатов Увельского района и внесен в Государственный геральдический регистр Российской Федерации за № 821 с официальным описанием:

"Прямоугольное полотнище синего цвета с тремя горизонтальными полосами внизу: желтого (верхней), красного (средней) и жёлтого цветов, ширина каждой из полос [равна, составляет] 1/12 от ширины полотнища. В центре синей полосы - цветное изображение фигур герба Увельского района: оленя, окруженного колосьями и имеющего на рогах шашку в ножнах, причём олень лежит на верхней из жёлтых полос, а колосья растут из неё".

Использованы материалы книги К.Ф.Мочёнова и Г.А.Туник "Официальные символы Челябинской области и муниципальных образований", Челябинск, 2004, с любезного разрешения К.Ф.Мочёнова