В 1777 году был образован Череповецкий уезд Новгородской губернии с центром в городе Череповце (переименованном тогда же из слободы). Уезд просуществовал вплоть до 1918 года (кроме короткого периода 1796-1802 гг.), в советское время находился в составе Череповецкой губернии. На части территории бывшего Череповецкого уезда в 1927 году был образован Череповецкий район, сначала Ленинградской области, а с 1937 года - Вологодской области. В начала 2000-х годов муниципальное образование в границах района именовалось Череповецкий муниципальный район, в его составе выделялось 13 сельских поселений - муниципалитетов нижнего уровня. Областным законом от 16 апреля 2025 года Череповецкий муниципальный район преобразован в Череповецкий муниципальный округ. Город Череповец хоть и был административным центром района, не входил ни в состав Череповецкого (административного) района, ни в состав Череповецкого муниципального района, не входит и в Череповецкий муниципальный округ.

Флаг Череповецкого района утверждён Решением Череповецкого районного Собрания представителей от 27 февраля 2002 года №222 "О гербе и флаге Череповецкого муниципального района Вологодской области" и внесён в Государственный геральдический регистр под №1034.

"Флаг Череповецкого муниципального района Вологодской области представляет собой полотнище с отношением ширины к длине 2:3, несущее изображение фигур и цветов полей герба района в упрощённой версии.

Материалы книги-справочника "Гербы и флаги Вологодской области", 2009 г.

Решением Муниципального Собрания Череповецкого района от 26 сентября 2007 года №470 в Решение о гербе и флаге от 27.2.2002 г. внесены изменения, не касающиеся описаний символов района.