Qəmərli rayonu 1930-cu il sentyabrın 9-da yaradılmışdır. Sahəsi 507 km² olan rayonun mərkəzi respublika tabeli Qəmərli şəhəri olmuşdur. Buradan İrəvan şəhərinə olan məsafə 29 km-dir. Rayonun sərhədlərindən Zəngi və Araz çayları axır.

Rayonun ərazisi tarixi İrəvan xanlığının Gərnibasar mahalına, Çar Rusiyası dövründə isə İrəvan quberniyasının İrəvan qəzasına daxil olmuşdur.

1937-ci ilin dekabrında Zəngibasar rayonunun yaradılması ilə əlaqədar Qəmərli rayonu ərazisindən 18 kənd ayrılıb bu yeni rayona qatılmışdır. Lakin 1948–1951-ci il köçürmələri ilə əlaqədar olaraq Zəngibasar rayonu ləğv edilmiş və Qəmərli rayonuna daxil olan kəndlər yenidən bu rayona qaytarılmışdır. 1969-cu ildə Zəngibasar rayonunun yenidən yaradılması ilə əlaqədar olaraq Qəmərli rayonu yenidən ərazi dəyişikliyinə məruz qalmışdır. Bundan əlavə, 1964-cü ildə Vedi rayonu ləğv olunaraq artıq erməniləşdirilmiş Qəmərli rayonuna qatılmış, lakin tezliklə bərpa edildikdən sonra Qəmərlidən ayrılmışdır.

Ermənistan SSR Ali Soveti Rəyasət Heyətinin 4 sentyabr 1945-ci il tarixli fərmanı ilə rayonun adı dəyişdirilərək “Artaşat” qoyulmuşdur.

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