Ранее территория района входила в Челябинский сельский район. В 1934 году центр района перенесен в село Сосновка, а сам район переименован в Сосновский. В 1936 году центр района перенесен в село Долгодеревенское, но название района не изменено.
Один из проектов герба района разработан в 2001 году Владимиром Дмитриевым:
Для герба выбран геральдический щит французской формы с выступающими в середине нижнего основания острием и скруглёнными углами. Его показывает финифть лазурь (символ красоты, мягкости, величия), олицетворяющая Урал. "...Когда говорят о России - я вижу свой синий Урал". В центре щита помещён геральдический круг, выполненный в металле золото, олицетворяющий Солнце во всей широте его содержания от источника жизни до термоядерной топки - звёзды. На геральдическом фоне щита и круга находятся негеральдические изображения, выполненные с соблюдением цветовой геральдической символики и композиции. Наш район благодатен для скотоводства. Его символ - конь. Конь выполняется в металле - серебро и олицетворяет историю животноводства и порыв первозданных природных стихий. Это аллегорический образ. Глаз коня выполнен финифтями, зрачок - чернь (символ печали, благоразумия, послушания), а окантовка - пурпур (символ достоинства, силы и мужества). Аркан-молния, охватывающий шею коня, выполнен в финифти - пурпур (достоинство, сила и мужество) и олицетворяет охоту, скотоводство, укрощение природных стихий достоинством, мыслью и действием человека. Это символ его власти. Конь стоит на Земле, которую олицетворяют её дары: хлеб - сноп, перевязанный зелёной лентой (зелень - символ надежды, радости, изобилия); целебными ягодами (облепиха, черноплодная рябина) олицетворяется садоводство и огородничество. Общая формула герба: "Все стихии подвластны уральцам на надёжной Сосновской Земле". Упрощённый лаконичный герб выполнен штриховкой и его формула: "Все стихии подвластны уральцам" (Сосновцам)".
Герб Сосновского района утвержден Постановлением №140 Сосновского районного совета депутатов 17 апреля 2002 года.
"В лазоревом (синем, голубом) поле с зелёной включенной каймой вдоль нижнего и боковых краёв щита, отделённой от поля двумя золотыми колосьями, соединёнными одним стеблем того же металла; поверх всего - серебряный восстающий конь с пурпурными глазами, на шею которого наброшен золотой аркан; отходящая влево и вниз веревка аркана уложена подобно громовой стреле и достигает края щита"
Авторская группа: Владимир Дмитриев (п.Полетаево-I) - идея герба, Константин Мочёнов (г.Химки) - геральдическая доработка, Галина Туник (г.Москва) - обоснование символики, Роберт Маланичев (г.Москва) - художник, Сергей Исаев (г.Москва) - компьютерный дизайн.
Особая форма каймы говорит о том, что район окружает город Челябинск, являясь его "зелёным поясом".
С любезного разрешения К.Ф.Мочёнова использованы материалы книги К.Ф.Мочёнова и Г.А.Туник "Официальные символы Челябинской области и муниципальных образований", Челябинск, 2004
Герб Сосновского района внесен в Государственный геральдический регистр РФ под №955.