Флаг Октябрьского района утверждён решением №308/23 Октябрьского районного Совета народных депутатов от 1 декабря 2005 года. Флаг внесен в Государственный геральдический регистр РФ под № 2097. Описание флага:

"Флаг Октябрьского района представляет собой прямоугольное полотнище с отношением ширины к длине 2:3, разделённое на 5 вертикальных полос — красную, жёлтую, голубую, жёлтую, красную и жёлтую — с соотношением площади 4:4:11:4:4; на голубой полосе белым и жёлтым цветами воспроизведены фигуры герба района: три звезды над двумя сложенными серпами".
Обоснование символики
Флаг разработан на основе герба района, который языком символов и аллегорий показывает исторические, экономические и природные особенности Октябрьского района.
История заселения района связана с сельскохозяйственным освоением области, которое началось во второй половине XIX века. Жители современного района продолжают занятия своих предков — основная отрасль местной экономики — сельское хозяйство. Об этом на флаге говорит изображение двух серпов. Жёлтый цвет (золото) — символ урожая, богатства, стабильности усиливает сельскохозяйственную символику флага.
Сочетание жёлтого и голубого цветов напоминает, что освоение Октябрьского района происходило в основной массе переселенцами с Украины из Екатеринославской губернии (позже Днепропетровская область).
Два перекрещённых серпа также напоминают своими очертаниями вензель императрицы Екатерины II, в честь которой назван центр района — посёлок Екатеринославка.
Белый цвет (серебро) — символ чистоты, совершенства и голубой цвет — символ водных просторов и чистого воздуха подчёркивает уникальность и своеобразность природы района.
Три звезды аллегорически показывают принадлежность Октябрьского района к Амурской области.
Звёзды в геральдике — символ путеводности, стремления вперёд символизируют направленность района в будущее, способность его к дальнейшему развитию.
Красные полосы (столбы) свидетельствуют о богатой истории Октябрьского района, трудовых и ратных подвигах его жителей. Красный цвет — символ мужества, силы, труда, красоты. Столб — традиционный символ опоры и надёжности.

Использованы материалы сайта Союза геральдистов России