Район Чемберек был образован 31 декабря 1937-го года. До этой даты его территория входила в состав Дилиджанского района. Административным центром района площадью 697 км² стал поселок Гырмызыкенд, расположенный на берегу реки Гетик, притока реки Агстафачай. Расстояние от районного центра до города Иреван составляет 125 км.

Район Чемберек окружен хребтами Мургуз и Шахдаг. Вершины Адатапа (в. 2427 м), Чалдаш (в. 2743 м), Гошадаг (в. 2901 м) также находятся на территории района.

Территория района исторически входила в Гейчинский и Шамшаддильский махалы Иреванского ханства, а во времена царской России – в Газахский уезд Елизаветпольской (Гянджинской) губернии.

С 1987-го года коренные азербайджанцы района были вынуждены покинуть свои места проживания. В 1995-ом году район был упразднен и включен в административную территорию Гегаркуникской области Армении.