24 сентября 1924 года решением Омского губревкома был создан Рыбинский район. В его состав вошли упразднённые Рыбинская, Форпостская, Савиновская волости и западная часть Аёвской волости. 

Административным центром района стало село Рыбино, основанное в 1735 году на Московско-Сибирском тракте. Первыми поселенцами были ссыльные. В 1782 году село стало центром Рыбинской волости Тарского уезда Тобольской губернии.  По данным переписи 1926 года, в Рыбинском районе насчитывалось 84 населённых пункта с населением 26 640 человек. 

В 1933 году постановлением ВЦИК село Рыбино было переименовано в Большие Уки — по названию реки, на которой оно расположено. 

В мае 1925 года район был официально преобразован в Большеуковский район. Он вошёл в состав Тарского округа Сибирского края. 

В 1929 году территория района увеличилась за счёт передачи нескольких сельских советов из расформированного Знаменского района. К 1932 году площадь района составила 9 902 кв. км, население достигло 32 393 человека, насчитывалось 102 населённых пункта и 31 сельский совет. 

В 1963 году в рамках укрупнения сельских районов Омской области Большеуковский район был упразднён, а его территория присоединена к Знаменскому району. 

4 ноября 1965 года район был восстановлен.