Шамшеддинский район был образован 9 сентября 1930-го года. Административным центром района площадью 824 км² являлся город Товузгала. Отсюда расстояние до города Иреван составляет 211 км. Со стороны района Чамбарак район окружают горы Мургуз.

Территория района исторически входила в Шамшеддильский махал Иреванского ханства, а во времена царской России – в Газахский уезд Елизаветпольской (Гянджинской) губернии.

Топоним образовался на основе тюркского этнонима «şəmsəddinli». Этноним «şəmsəddinli» указывает на принадлежность к племени зулгадар гызылбашей. Это этнотопоним.

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 Тавушской области Армении.