Первомайский район был образован в 1969 году. В современных границах с 1977 года.
Располагается он в северо-восточной части города, имеет площадь 33 км.кв., из которых 5 км.кв. – "зеленая зона". На границах района находятся: Логойский тракт, улица Якуба Коласа, проспект Независимости, улица Петруся Бровки, улица Платонова, улица Берестянская, улица Козлова, переулок Козлова, переулок Макаёнка, улица Филимонова, улица Франциска Скорины. К району также относится территория за кольцевой автомобильной дорогой, которая включает в себя микрорайоны Уручье, Великий лес, Озерище, Академгородок.
Основные магистрали Первомайского района: улица Якуба Колоса, Логойский тракт, проспект Независимости, улица Сурганова, улица Академическая, улица Франциска Скорины, улица Калиновского.
Первомайский район – самый "зеленый"район столицы. На его территории расположено множество парков и скверов. Самые большие из них: Парк имени Челюскинцев, Ботанический сад НАН Беларуси (одно из старейших ботанических учреждений страны), Севастопольский парк, лесопарк "Зеленый луг", Полоцкий парк, "Парк-музей валунов", парк "Уручье" и др.
На территории Первомайского района располагается Слепянская водная система - канал протяженностью 22 километра в черте города. По всей протяженности канала реализовано 13 каскадов, несколько водозаборов и водохранилище.
Главные достопримечательности Первомайского района: Храм-памятник в честь Всех Святых в память безвинно убиенных во Отечестве нашем, памятник М. И. Калинину, памятник Франциску Скорине и др.
На территории Первомайского района находятся значимые объекты: Детская железная дорога, Национальная библиотека Беларуси, киностудия "Беларусьфильм", Национальная Академия наук, Экспериментальный завод НАН РБ, Парк высоких технологий, Национальная государственная телерадиокомпания, Республиканский центр экологии и краеведения, Белорусская государственная академия искусств, Белорусский государственный аграрный университет, Белорусский государственный университет, Центр олимпийской подготовки по легкой атлетике и др.