Первый план усадебного землепользования будущего города Новониколаевска (с 1925 года – Новосибирска) появился в 1896 году и делил город на три части – Вокзальную, Центральную и Закаменскую. Затем, в связи с подготовкой выборов в Горсовет, в апреле 1920 года произошло деление по географическому признаку на четыре района – Вокзальный, Закаменский, Центральный и Ипподромский. Последний из них, переименованный позже в Горнозаводской, и стал основой Дзержинского района, образованного в составе Новосибирска решением ВЦИК от 20 января 1933 года. С тех пор район носит имя председателя ВЧК, наркома путей сообщения, председателя ВСНХ СССР Феликса Дзержинского.

Возле речки Каменки находились два небольших кирпичных завода (ныне №9 и №11), созданные здесь в 1906 году. Рабочие заводов – всего 200 человек -  жили в бараках.

До 1927 года территория, занимаемая в настоящее время районом, представляла собой глухую далекую окраину города, покрытую лесами и пересекаемая на юго-западе долиной реки Каменки, на которой в начале века стояли водяные мельницы. Затем река в границе города практически исчезла, значительная часть долины замыта, русло заключено в железобетонную трубу. История района берёт начало с принятого в 1930-е годы решения о строительстве в Новосибирске завода горного оборудования и трикотажного комбината. Их строительные площадки стали основой района. Вокруг будущих заводов возникала малоэтажная застройка, в основном частная.

Кроме того, в начале тридцатых годов на территории района работали следующие предприятия: обувная и шорная фабрики, хромовый завод, мясокомбинат. Промартели «Пламя», «Димитровка», «Кожобъединение». Открылись: торговая точка, медпункт, небольшая столовая при кирзаводе №9. Построены две первых в районе школы начального обучения – № 21 и № 28.

Первый мощный толчок в своем развитии район получил после Постановления ВСНХ от 3 мая 1931 года «О строительстве завода Горного оборудования» (сейчас – ОАО «НАПО им. В.П. Чкалова»), который и стал районообразующим предприятием.

Развивался трикотажный комбинат (будущий завод точного машиностроения), строился кирпичный завод №3, создавалась артель «Химпродукт». Все это предопределило развитие района как промышленного. В 1935 году был пущен первый трамвай Дзержинской линии.

В годы ВОВ на территории района появились более 20 предприятий, эвакуированных из Москвы, Ленинграда, Украины и Белоруссии.

В 1980 году Дзержинский район был разделен на два района: Дзержинский и Калининский.

В1987 году открыта Дзержинская линия метро.

В 1992 году заводом им. Чкалова освоено производство нового многофункционального самолета СУ-34. В этом же году открыта Сибирская академия финансов и банковского дела.

В1996 году начал работу институт "Гипроуголь".

В 2001 году НАПО им. В. П. Чкалова включено в холдинговую компанию "Сухой".

В 2006 году введена в строй станция метро "Березовая роща".

В 2008 году район отметил 75 - летие со дня образования; открыт музей истории и развитя Дзержинского района; кадетские классы "Спасатель" МБОУ СОШ №7 вошли в Золотой фонд Новосибирска.

В 2010 году на границе Дзержинского и Октябрьского районов введена в эксплуатацию станция метро "Золотая нива".

По состоянию на 01.01.2014 численность жителей района составляла 170192 человек — рост по сравнению с 2013 годом на 1696 чел.

Безусловно, главное событие 2016 года — День Победы в Великой Отечественной войне. В праздничный день 9 мая «Бессмертный полк» собрал сотни дзержинцев, колонна прошла по проспекту до «Березовой рощи». Возле мемориала состоялся торжественный митинг и возложение цветов в память о солдатах, погибших в боях за Отечество. На главной сцене парка звучали песни военных лет, а завершился день красочным салютом. В праздничных мероприятиях приняли участие более двухсот шестидесяти артистов, и в этом большая заслуга учреждений культуры района.

2017 год прошёл под знаком 80-летия Новосибирской области, 100-летия Октябрьской революции.

В 2017 году при участии муниципальных учреждений: ДК им. Калинина, «Точмашевец», Молодежного центра «Звездный», детской музыкальной школы № 3, школы искусств № 14,централизованной библиотечной системы имени Белинского проведено более 400 городских и районных мероприятий, в которых приняли участие свыше 14 тысяч человек. В марте на базе «Звездного» прошел фестиваль молодежных театров «Апарте». Площадкой для многих культурных событий в районе стал парк «Березовая роща».

В 2017 году были реализованы такие социально-значимые проекты как «День здоровья», «Трудовые династии — гордость России», «Родник добра», фестиваль «Музыка в кругу семьи».

30 августа 2018 в нашем районе объявили дом образцового содержания, он находится по адресу ул.Есенина, 27. Вручить жильцам «Знак качества ЖКХ» и фасадную табличку «Дом образцового содержания»,приехали руководитель Фонда содействия реформированию ЖКХ Сергей Степашин и глава Новосибирской области Андрей Травников.

Реконструированная школа № 82 с новой пристройкой открыла свои двери 1 сентября  2018 для почти тысячи школьников Дзержинского района.

10 октября 2018 Дзержинский район принимал поздравления с 85 - летним юбилеем! Встреча гостей происходила в уютном концертно-театральном зале «Евразия», где собрались, представители власти и студенчества, ветераны, активисты, жители района, а также почетные гости из Заводского района-побратима города Минска республики Беларусь.