Üçkilsə rayonu 1930-cu il sentyabrın 9-da yaradılmışdır. Sahəsi 379 km² olan rayonun mərkəzi respublika tabeli Üçkilsə şəhəri olmuşdur. Buradan İrəvan şəhərinə olan məsafə 20 km-dir. Rayon mərkəzindən Abaran (Kasax) çayı, Türkiyə ilə sərhədindən isə Araz çayı axır.

Rayonun ərazisi tarixi İrəvan xanlığının Körpübasar və Sərdarabad mahalları, Çar Rusiyası dövründə isə İrəvan quberniyasının Eçmiədzin qəzasına daxil olmuşdur.

1932-ci ilin inzibati bölgüsünə görə Üçkilsə rayonu ərazisində olan kəndlərdən 52-də sırf azərbaycanlılar yaşayırdılar. Lakin Zəngibasar rayonunun tez-tez yaradılıb ləğv edilməsi nəticəsində Üçkilsə rayonu da ərazi dəyişikliyinə məruz qalmışdır.

Ermənistan SSR Ali Soveti Rəyasət Heyətinin 12 mart 1945-ci il tarixli fərmanı ilə rayonun adı dəyişdirilərək “Vağarşapat” qoyulmuşdur.

1987-ci ildən rayonun əzəli azərbaycanlı sakinləri yaşadıqları yerləri tərk etməyə məcbur edilmişlər. 1995-ci ildə isə rayon ləğv edilərək Ermənistanın Armavir vilayətinin inzibati ərazisinə daxil edilmişdir.