Начало освоения территорий, на которых сейчас располагается Ломоносовский район, относится к XI-XII веках. Уже в 1240 году появились первые упоминания о крепости Копорье - памятнике военно-исторического зодчества.
Основанный в 1703 году Санкт-Петербург и строящиеся вокруг него дворянские усадьбы, военные сооружения дали новый стимул к развитию территории.
После Октябрьской революции 1917 года район формировался как территория с крупными сельскохозпредприятиями.
До 1927 года основная часть территории района входила в состав Троцкого уезда Ленинградской губернии.
В сентябре 1927 года в составе Ленинградского округа Ленинградской области образован Ораниенбаумский район. В 1930 году в связи с ликвидацией округов вошёл непосредственно в область.
В сентябре 1939 года город Ораниенбаум преобразован в самостоятельную административно-хозяйственную единицу с непосредственным подчинением его городского Совета Ленинградскому областному Совету.
В годы Великой Отечественной войны часть территории района была оккупирована, а на большей части территории района располагался никогда не занятый врагом Ораниенбаумский плацдарм.
В феврале 1948 года район переименован в Ломоносовский. В 1955 году в его состав вошла территория упразднённого Красносельского района. В 1996 году Ломоносовский район получил статус муниципального образования.
С 1 января 2006 года в соответствии с областным законом № 117-оз от 24 декабря 2004 года «Об установлении границ и наделении соответствующим статусом муниципального образования Ломоносовский муниципальный район и муниципальных образований в его составе» в составе района образованы 2 городских и 13 сельских поселений.
С 1 января 2017 года в соответствии с областными законами Ленинградской области от 29 декабря 2016 года № 113-оз и № 116-оз Виллозское и Аннинское сельские поселения преобразованы в городские поселения.
Дюны и пляжи южного побережья Финского залива
Памятник военно-оборонительного зодчества — крепость «Копорье»
Руины Преображенского собора
Дворцово-парковый ансамбль «Ропша»
Владимирская церковь XVII век
Покровская церковь XVIII век
Церковь святого Николая Мирликийского Чудотворца в стиле модерна (1912 года).
Церковь Святой Троицы Живоначальной (1899 год)
Лоцманская Никольская церковь-школа (1902 года) в стиле историзма.
Художественно-архитектурный и дворцово-парковый комплекс — музей-заповедник XVII—XIX век
Усадьба Ломоносова (Усть-Рудица).
Деревянная усадьба Байковых
Дача семейства Бианки, расположенная в Лебяжье
Поместье Алютино
Хорошо сохранившиеся деревянные дома постройки XIX века.
Центр Ораниенбаумского плацдарма в годы Великой Отечественной войны.
Форт «Красная Горка»
Батарея «Серая Лошадь»
Памятник защитникам балтийского неба, который представляет собой закреплённый на постаменте советский штурмовик Ил-2
Мемориалы на Дудергофской горе
Художественный музей современного искусства
Филиал железнодорожного музея
Горовалдайское озеро
Заказники «Лебяжий», Сюрьевское и Озеро Лубенское. (места стоянки перелётных водоплавающих птиц)
Камень «Бизон» (В 3 км от Ломоносова)
Валун «Русич» — самый большой в Ленинградской области ледниковый валун.
Горнолыжный курорт Туутари-Парк (деревня Ретселя)