Территория района заселялась с первых лет его существования. Об этом говорят планы города 1768-1784 гг. - за рекой Миасс указана застройка. Судя по документам, заречная часть города стала заселяться уже при закладке крепости. При этом выделение её в самостоятельную часть начинается с 1768 года, когда была освящена Никольская церковь. В 1894 году на территории района проложили железную дорогу на Екатеринбург. Справочник В. Весновского «Весь Челябинск» (1909) включал Заречный район, в который вошла 21 улица. В начале XX века на Семеновской горке появился военный городок из красного кирпича - Красные казармы, в которых до 2010 года размещалось Челябинское высшее военное автомобильное командно-инженерное училище им. П.А. Ротмистрова.

В 1960 году Заречье вошло в Центральный район, но уже тогда решался вопрос о застройке Северо-Запада. До 1960—70 гг. действовал посёлок Кирсараи.

Район был образован в 9 декабря 1970 года согласно Указу Президиума Верховного Совета РСФСР за счет разукрупнения Центрального и Советского районов; был назван в честь первого председателя Президиума ЦИК СССР Михаила Калинина. Однако именно этот район является самым большим в городе по численности населения. На современной карте города район расположился вытянутым с востока на запад поясом длиной свыше 18 км и площадью около 48 кв. км. В состав района входят жилые массивы, ограниченные проспектом Победы и рекой Миасс. Восточная часть района с её промышленными зонами словно уравновешивается спальным Северо-Западным районом с рощицами белоствольных берёз.

14 апреля 1999 года Челябинской городской Думой утверждены современные границы района.

Через район проходят дороги на Уфу, Курган, Екатеринбург, более 130 улиц и переулков, проспект Победы, который является самой длинной улицей в Челябинске. Главные транспортные артерии района: пр. Победы, ул. Кирова, ул. Братьев Кашириных, Свердловский проспект, ул. Чичерина, ул. Молодогвардейцев, ул. Российская.