"Kəlbəcər" toponiminin mənşəyi qədim türk dilində (oykonimin ilkin forması Kevliçer kimi qəbul edilib) "çay üstündə qala" deməkdir. Kevli "çayın üstü", çer/car "qala" mənasını verir. Yaşayış məntəqəsinin yerləşdiyi qayada Tərtərçay çayı boyunca cərgə ilə düzülmüş qədim süni mağaralar mövcuddur. Buna görə də mütəxəssislər toponimi kevil/kəvl və qədim türk dillərindəki cər (qaya, yarğan) komponentləri ilə əlaqələndirirlər.
Ərazidə oronomik toponimlərin hamısı türk mənşəlidir. Bir sıra qədim türk tayfalarının adı bu gün də bu toponimlərdə yaşayır. Ən qədim insan məskənlərindən birdir. Bu ibtidai insanın təşəkkül tapması və formalaşması dördüncü geoloji dövrlə bağlıdır. Bu dövr isə 4 milyon ildən artıq bir tarix deməkdir. Kəlbəcərdəki mağara düşərgələrində aparılmış arxeoloji tədqiqatlar sübut edir ki, ibtidai insan icmasının ilk əmək alətləri həm də bu yerlərdə yaradılıb.
Kəlbəcər ərazisində 30 min ildən çox tarixi olan qədim yaşayış məskənləri, 6 min il yaşı olan qaya təsvirləri, çöp şəkilli qədim türk əlifbası nümunələri aşkar edilib. Buradakı daş abidələr Şimali Azərbaycanda erkən dövr türklüyün, atəşpərəstliyin, xristianlığın, VII əsrdən isə İslamın yayıldığı dövrlərdə yaradılıb. Kəlbəcərdə "Türk qəbristanlığı" adı ilə tanınan bir neçə qədim məzarlıq var. Bunların ən böyüyü Tirkeşəvənd, Kəlbəcər, Zar və b. kəndlərin ərazisindədir. Qəbirstanlıqlar müxtəlif əsrlərdə yaradılmış, forma və ölçüləri ilə bir-birindən fərqlənən at, qoç, sandıq qəbirüstü fiqurlar, başdaşı və günbəzlərlə zəngindir.
Kəlbəcər 1993-cü ilin aprel ayının 2-dən Ermənistan ordusunun işğalı altına düşüb, dinc əhaliyə vəhşicəsinə divan tutulub, yerli əhali min illər boyu yaşadığı ata-baba torpağından qovularaq didərgin salınıb.
1993-cü ilin qiymətlərinə görə Kəlbəcərin xalq təsərrüfatına 703 milyard 528 milyon rubl ziyan vurulmuşdur. İşğal nəticəsində Kəlbəcərdən 53.340 nəfər adam qovulmuş, 511 dinc əhali öldürülmüş, 321 nəfər isə əsir götürülmüş və itkin düşmüşdür. Bakı şəhərində 13,6%, Gəncə şəhərində 21,7%, Yevlax rayonunda 5%, Abşeron rayonunda 5,4%, Bərdə rayonunda 9,1%, Goranboy rayonunda 12%, Göygöl rayonunda 7,7%, Tərtər rayonunda 5,4%, digər 46 şəhər və rayonda 20% olmaqla müvəqqəti məskunlaşmışdır. Əhalisinin sıxlığı ( nəfər / 1 km²) 36,35 nəfər, şəhər əhalisi: 11 min 766 nəfər, kənd əhalisi: 65 min 237 nəfər, kişilərin sayı 38 min 396 nəfər, qadınların sayı: 38 min 607 nəfər, Qarabağ nüharibəsi əllilərinin sayı -75 nəfər, şəhid ailələrinin sayı – 488 olub.
Kəlbəcərin işğalından sonra 3205 saylı iclasda BMT Təhlükəsizlik Şurası 822 saylı Qətnamə qəbul edib. Qətnamədə bütün işğalçı qüvvələrin Kəlbəcər və Azərbaycanın digər işğal olunmuş rayonlarından dərhal çıxarılması tələb olunsa da, yerinə yetirilmədi. Əksinə, rayon ərazisində ermənilərin məskunlaşdırılmasına başlanıldı.
15 noyabr 2020-ci il tarixində Kəlbəcər rayonu işğaldan azad edildi. 10 noyabrda Azərbaycan və Rusiya prezidentlərinin və Ermənistan baş nazirinin imzaladığı Bəyanata əsasən Kəlbəcər rayonunun 15 noyabr tarixində döyüşsüz Azərbaycana təhvil verilməsi qərarlaşdırılsa da, Ermənistan tərəfinin Rusiya vasitəsilə Azərbaycandan xahişi ilə bu müddət 25 noyabr tarixinə qədər uzadılmışdır. Buna səbəb olaraq isə ərazi relyefinin mürəkkəb olması,ərazinin böyüklüyü və humanizm göstərilmişdir.
Məğlubiyyətlə barışa bilməyən erməni əhalisi bölgədə Azərbaycana qarşı ekoloji terror fəaliyyətləri həyata keçirmişdir. Ərazini tərk edən ermənilər evləri ilə yanaşı meşələri də yandırmışdır.
25 noyabr 2020-ci il tarixində noyabr ayının 10-da imzalanmış üçtərəfli Bəyanata əsasən Kəlbəcər rayonu işğaldan azad edilmiş, Azərbaycan Respublikasının Silahlı Qüvvələri rayona daxil olmuş və nəzarəti ələ almışdır.
Rayonun ərazisi 3054 kv kilometr, əhalisi 01 yanvar 2020-ci il tarixə olan məlumata əsasən 77.003 min nəfərdir.