Yelenovka rayonu 31 dekabr 1937-ci ildə yaradılmışdır. Sahəsi 374 km² olan rayonun mərkəzi Yelenovka şəhəri olmuşdur. Rayon Göyçə gölünün sahilində yerləşmiş, Karvansara, Axta, Kəvər və Çəmbərək rayonları ilə həmsərhəd olmuşdur.

Rayonun ərazisi tarixi İrəvan xanlığının Dərəçiçək mahalına, Çar Rusiyası dövründə isə İrəvan quberniyasının Novo-Bəyazid qəzasına daxil olmuşdur.

Göyçə gölünün sahilində yerləşən Yelenovka rayonunun yerli sakinləri azərbaycanlılar olmuşlar.

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