Qədim insan məskənlərindən olan Tovuzun ərazisində zəngin tarixi abidələrə rast gəlinməsi tarixən aborigen tayfa və xalqların nümayəndələrinin yaşadıqları yurd yerlərindən olmasına əyani sübutdur. Zəyəmçay hövzəsində tapılmış 300 min il yaşı olan suxurlar, qədim Hunan şəhərinin qalıqları olduğu söylənilən Torpaqqala abidələri, 8-10 min il tarixə malik Köhnəqala və Göytəpə abidələri və s. bu ərazilərin nə qədər qədim tarixə malik olmasını göstərməkdədir. Rayon ərazisindəki ayrı-ayrı ərazi və yer adlarının qədim türk toponimlərinə uyğun gəlməsi ərazidə yaşayan köklü əhalinin qədim məskunlaşma tarixini və türk soylarından olmasını sübut etməkdədir. Tovuzun adı ilə əlaqədar bir neçə mənbələrdən alınan məlumata görə bir neçə variantlar məlumdur, onlardan biri "Tau Ok uz" Qədim tükçədən (Huncadan) tərcümədə Dağ tayfalarıyıq mənasını verir, ikincisi "Tau ust" qala türkcədən (Huncadan) tərcümədə Dağ üstündə yerləşən qala mənasını verir. Bu iki variantlardan daha inandırıcısı İkinci variantdır ki həqiqətən əraziyə bu adın verilməsi dağlarda yerləşən Tavus qalanın adı ilə bağlıdır,qalanın xarabazarlığı hələdə qalmaqdadır. Tovuz rayonunun Yanıqlı kəndinin əhalisi indiyədək özlərini Hunnalı çağırırlar və dərələrinə Hunna dərəsi deyirlər. Kəndin qədim adı Hunna olmuşdur, Şah Abbas tərəfindən yandırıldıqdan sonra Yanıqlı adlandırılmışdır. Tovuz şəhəri Tavusqalanın tuşunda yerləşən dəmir yolu stansiyasına (adı genetik yaddaşlarında saxlayan) yerlı əhali tərəfindən verilmişdir. Şəhərin adını 19-cu əsrin 60-cı illərinədək rəsmi yazılarda yerli əhali Tavus adlandırırdı, lakin sonradan sovet dövründə bu adı nədənsə yavaş-yavaş Tovuz etdilər. Tarixdə Şəmşədil, Şəmşəddin, Tausu adları ilə də tanınan bölgə keçmiş SSRİ üzrə inzibati ərazi bölgüsü əsasında Tovuz rayonu kimi 1930-cu il avqustun 8-də təşkil olunub.

Tovuz Çar Rusiyasının Azərbaycanı işgalına başlamasınadək (1802-1803) Şəmşəddil sultanlığına aid olub.