Район расположен в центральной части Волгоградской области, по обе стороны среднего течения реки Иловля, в степной зоне с каштановыми и светло-каштановыми почвами. В левобережной части по отношению к Иловле много значительных пятен солонцов, солонцеватых почв, встречаются пески и супески.
На территории Ольховского района имеются крупные естественные лесные массивы, который представлены пойменными лесами в долине Иловли и байрачными лесами по балкам правобережья Иловли и восточного склона водораздела Иловли и Волги. В лесах в основном произрастают дубы, а также тополь чёрный, тополь серебристый, осина, ива, вяз гладкий. Из кустарников наиболее часто встречаются бересклет бородавчатый, терн и другие. В пойме Иловли близ Белогорского монастыря сохранилось несколько 300—400-летних дубов.
Полезные ископаемые
На территории района находится 8 нефтяных месторождений, имеются месторождения мела, природных запасов твердых полезных ископаемых, пригодных для изготовления строительных материалов, два месторождения строительного песка, 10 источников подземных вод и месторождения карбонатного сырья. На территории Ольховского района недалеко от реки Чертолейки находится кратер Чёртово игрище.
28 августа 1941 года был издан Указ Президиума ВС СССР о переселении немцев, проживающих в районах Поволжья. Немецкое население района было депортировано.
1 февраля 1963 года район был упразднен. Восстановлен 30 декабря 1966 года[6].
24 декабря 2004 года в соответствии с Законом Волгоградской области № 978-ОД[7] район наделён статусом муниципального района. В его составе образованы 13 муниципальных образований (сельских поселений).
Зензеватка — станция Волжской рокады на расстоянии 70 км от станции Иловля. Станция расположена в селе Зензеватка Ольховского района Волгоградской области.
В 2005 году, согласно плану развития провозной способности направления «Сызрань — Новороссийск» станция была полностью реконструирована. Станционные пути были удлинены в направлении обоих горловин, уложены новые стрелочные переводы. Существующие пути переложены с деревянных на железобетонные шпалы.
Железнодорожная платформа «Гусёвка» в нескольких километров от с. Гусёвка на повороте трассы Ольховка — Камышин. Останавливаются электропоезда сообщением Волгоград I — Петров Вал. (Введена взамен упразднённой железнодорожной станции «Иловлинка», расположенной в нескольких километрах в сторону с. Ольховки).
Павел Сергеевич Поляков — один из крупнейших поэтов и писателей Казачьего зарубежья. Родился 7 (20) декабря 1902 года на отцовском хуторе Разуваев (ныне Ольховский район Волгоградской области) в юрте станицы Островской (ныне Даниловский район Волгоградской области) в семье казачьего офицера из старинного Донского дворянского рода. В последнее время началось возвращение литературного наследия П. С. Полякова в Россию, на воспетый им Дон, к которому всю жизнь «тянулись с чужбины неотсохшие живые корешки его души». Роман Смерть Тихого ДонаАрхивная копия от 20 февраля 2015 на Wayback Machine, был издан некоммерческим фондом Казачье зарубежье в 2006 году. Тогда же был издан наиболее полный сборник стихотворений автора Казачьи слава и печаль.
Плотников Владимир Николаевич (30 ноября 1961) В 2004—2008 гг. являлся председателем Аграрной партии России. С 2016 года — депутат Государственной Думы VII созыва.
Происшествия
2 сентября2010 года в районе были зафиксированы 8 очагов возгорания (степные пожары) вблизи населённых пунктов Рыбинка, Ягодное, Клиновка, Ольховка и Зензеватка.
↑Ведомости Верховного Совета СССР. № 1 (1347), 1967 г.
↑Закон Волгоградской области от 24 декабря 2004 г. N 978-ОД «Об установлении границ и наделении статусом Ольховского района и муниципальных образований в его составе»
↑Кумыки (16), Грузины (14), Лезгины (13), Белорусы (11), Марийцы (9), Удмурты (8), Башкиры (6), Указавшие другие ответы о национальной принадлежности (95), Нет национальной принадлежности (10), Лица, в переписных листах которых национальная принадлежность не указана (54)