Слобода Самойловка основана в середине XVIII века. Внимательное изучение сохранившихся до наших дней печатных и рукописных материалов показывает, что первыми поселенцами Самойловки являлись крепостные крестьяне, бежавшие из-под Киева от помещика Самойлова в 1750 г. Отсюда, по имени помещика, и название села.
В первые годы поселенцы жили во временных полуземляных, полудеревянных постройках, но по мере более прочного обоснования крестьяне перестраивали свои жилища, и Самойловка приобретала жилой вид.
Со временем село ограждали крепкими постройками, околицами. Дома строились в глубине двора, который со всех сторон обносился высоким забором. Каждый двор представлял собой маленькую крепость, защищавшую крестьян от набегов разбойников, которые беспокоили поселенцев с первых дней их переселения с Украины.
Но помещик Самойлов, получив точные сведения о месте нахождения крепостных, прислал доверенное лицо с полномочиями эксплуатировать труд крестьян на новом месте их поселения. И, чтобы избавиться от гнета, крестьяне заключили договор с Казенной палатой, согласно которому самойловцы были переведены на положение государственных крестьян и стали чумаками. Взамен крестьяне были обязаны возить с озера Эльтон казенную соль.
Шли годы. Переселенцы все прочнее обосновывались в своем селе. В 1795 году в губернии проходила перепись населения. К тому времени в слободе Самойловке Балашовского уезда насчитывалось 3164 человека.
К концу 18 века Самойловка превратилась в крупный населенный пункт. В разное время из нее выделились несколько других сел, из которых сложилась Самойловская волость. Жители слободы в основном занимались сельским хозяйством. В 1893 году была построена железная дорога и Самойловка стала развиваться как торговое село. Хлеб по железной дороге стали возить на продажу в Балашов, Борисоглебск и даже в Саратов.
Согласно данным Всероссийской переписи населения 1886 года на территории Самойловского района насчитывалось свыше 30 тыс. человек, из них грамотных было 3456. Здесь функционировали Народный дом, 13 церквей, 8 начальных школ, 2 волостные больницы.
В истории села Самойловки немало лирических и трагических страниц. Это и участие в Пугачевском бунте, революционных событиях 1905 и 1917 гг., Первой мировой и Великой Отечественной войнах.
9 июля 1928 года на заседании Президиума Нижне-Волжского краевого комитета (протокол №9, пункт 2/65) было принято постановление об образовании Самойловского района с центром в селе Самойловке. 29 июля 1928 года состоялся первый учредительный районный съезд Советов, который утвердил данное постановление, что явилось началом существования района. Съезд избрал исполнительный комитет района, на заседании которого был избран состав президиума исполкома. Были определены границы района с населением 75350 чел.