За основу герба Орловского района взят исторический герб уездного города Орлова Вятской губернии, Высочайше утверждённого 28 мая 1781 года, подлинное описание гласит: «Въ верхней части щита гербъ Вятскій, въ нижней — въ серебряном полъ, сидящій при ръкъ орелъ».
Центр района город Орлов, один из древних русских городов, основан в XII — XIII веках как небольшая крепость. Название района отражено центральной фигурой композиции герба — орлом, что в геральдике считается классическим способом создания герба. Орёл — символ победы, отваги, великодушия. Орёл, сидящий на камне, также символизирует бдительность и охрану.
Лазоревая перевязь указывает на реку Вятку.
Серебро (белый) в геральдике символизирует чистоту, мудрость, благородство, мир.
Золото (жёлтый) в геральдике символизирует прочность, великодушие, богатство.
Лазурь (синий, голубой) в геральдике - символ мира, искренности, чести, славы, преданности, истины и добродетели.
Чёрный цвет в геральдике символизирует благоразумие, мудрость, скромность, честность.
Таким образом, исторический герб города Орлова в полной мере отражает богатую историю района, а Орловский район является геральдическим правопреемником города и отнесение сохраняющего силу исторического городского герба 1781 года ко всему району вполне обосновано.