27 февраля 1924 года в составе Тагильского округа Уральской области образован Новолялинский район. С 1934 года район в составе Свердловской области.
1 февраля 1963 года был образован промышленный Новолялинский район[3].
17 сентября 1995 года по итогам местного референдума Новолялинский район был преобразован в муниципальное образование «Новолялинский район».
С 1 января 2006 года муниципальное образование «Новолялинский район» преобразовано в Новолялинский городской округ[4].
В рамках административно-территориального устройства области, административно-территориальная единица Новолялинский район продолжает существовать.[2]
Через округ проходит автодорога Серов — Екатеринбург и железная дорога Серов — Нижний Тагил. В округе два градообразующих предприятия: Лобвинский лесопромышленный комбинат (с 2012 года не работает[21]) и Новолялинский целлюлозно-бумажный комбинат.
