С образованием Тобольской губернии в 1782 г. территория современного района входит в неё в составе нескольких волостей Сургутского уезда. Финский этнограф Кастрен, находившийся с экспедицией в этих местах в 1845 г. писал: «Нижний Лумпокольск – жалкая, маленькая деревушка, состоящая из полуразвалившейся церкви, трёх ветхих русских изб и трёх остяцких юрт, построенных на русский лад. Податные обыватели её – четыре остяка и трое русских. Остяцкое кладбище находится в прекрасной роще; русское на пустынном берегу».
В 1903 г. в селе Нижне-Лумпокольском имелась Церковная инородческая управа, школа грамотности, хлебо-запасный магазин, фельдшерский пункт, водомерный пост, метереологическая станция, в начале декабря проходила ярмарка.
Гражданская война почти не затронула население Лумпокольской волости, только большое крестьянское восстание, разразившееся в Западной Сибири в начале 1921 г., захватило и территорию волости.
Новый этап заселения района начался в 1931 г. в связи с массовым «раскулачиванием». Возникли новые спецпереселенческие посёлки: Раздольное, Ильяк, Чинвар, Стрежевой и другие. В мае 1933 г. на остров вблизи деревни Назино было высажено более 6 тысяч человек, высланных основном из крупных городов европейской части России, большая часть которых погибла.
В с. Александровском в 1930-х годах были построены школа, районная больница, открыт Госбанк СССР, образован лесхоз, рыбокомбинат на базе мелких засольных пунктов, опорно-опытный пункт Нарымской селекционной станции. Был открыт Дом соцкультуры в здании бывшей церкви, контора связи. В 1933 г. имелось 40 радиоточек и 9 телефонов, прохождение почты до Томска осуществлялось на лошадях за 5 суток. Летом ходили пароходы до Томска.
С началом Великой Отечественной войны началась мобилизация на фронт, в боях погибло более 300 александровцев. С войной начался следующий этап заселения спецпереселенцами по национальному признаку: немцами, поляками, эстонцами. На начало 1944 г. население района составляло около 11300 человек, из них половина – спецпереселенцев.
13 августа 1944 г. Александровский район включён в образованную Томскую область. В начале 1950-х годов началось активное исследование недр района, в 1955 г. образована Александровская нефтеразведка. В 1962 г. было открыто первое большое месторождение нефти, и вскоре началась его промышленная эксплуатация. В 1966 г. из района по Оби ушел первый танкер с нефтью. В 1966 г. вблизи от спецпереселенческого посёлка Стрежевой началось строительство города нефтяников, позднее выделившийся из состава района и ставший городом областного подчинения. В 1969 г. был построен нефтепровод Александровское–Нижневартовск, а в 1972 г. – один из самых мощных в стране нефтепроводов Александровское–Томск–Анжеро-Судженск.