Talin rayonu 1930-cu il sentyabrın 9-da yaradılmışdır. Sahəsi 1288 km² olan rayonun inzibati mərkəzi Yuxarı Talin qəsəbəsi olmuşdur. Rayon mərkəzindən İrəvan şəhərinə olan məsafə 74 km-dir. Talin rayonunun bir tərəfindən Arpaçay axır. Alagöz dağının bir hissəsi və Qaraburun yaylası da Talin rayonu ərazisinə düşür.

Rayonun ərazisi tarixi İrəvan xanlığının Talın mahalı, Çar Rusiyası dövründə bir hissəsi İrəvan quberniyasının Eçmiədzin qəzasına, digər hissəsi isə Aleksandropol qəzasına daxil olmuşdur.

Toponim türk dilində “söyüd, söyüd kolu” mənasında işlənən “tal” sözü ilə türk dilində “daxma, koma, mağara” mənasında işlənən “in” sözünün birləşməsindən əmələ gəlmişdir. Fitotoponimdir. Quruluşca mürəkkəb toponimdir.

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