Валуйский уезд возник в конце XVII века, входил в состав Белгородского разряда, в начале XVIII века - в Воронежскую провинцию Азовской губернии. С 1719 года входил в состав Белгородской провинции Киевской губернии. В 1727-1779 годах в составе Белгородской губернии. В ходе губернской реформы в 1779 году вошёл в Воронежское наместничество, в 1796 году - в Воронежскую губернию.

Центр - город Валуйки.

В XVIII веке на территории Валуйского уезда сложились помещичьи латифундии князей Голицыных, Куракиных, Трубецких, которым принадлежало около 200 000 десятин земли.

Валуйский уезд делился на 2 стана, 5 земских участков, 17 волостей (1910). В 1859 году площадь Валуйского уезда составляла 3 800,2 версты2 (9-й по размерам в Воронежской губернии), насчитывалось 244 населённых пункта, в которых проживали 142 415 человек (7-е место по численности в Воронежской губернии). В 1897 году население составляло 188 113 человек, в 1926 году - 287 137 человек.

Наиболее крупные населённые пункты - село Уразово, слобода Вейделевка, слобода Красная, слобода Никитовка, слобода Погромец.

До революции издавалась газета «Валуйский земский листок».

Валуйский уезд упразднён в мае 1928 года в связи с переходом на новое административное деление. С 1934 года значительная часть территории Валуйского уезда входила в состав Курской области, с 1954 года - Белгородской области.