Дата принятия: Утверждён 11 апреля 2003 года решением сессии районного совета.
Описание: "В щите, пересечённом и полурассечённом голубым, зелёным и золотым, узкий зубчатый пояс, пересечённый голубым и серебряным. В первой части золотой трезубец. Щит обрамлён дубовыми и сосновыми веточками, перевязанными голубой лентой с жёлтыми краями. Сверху щита расположена шестерня, над которой золотые колоски. Между колосками раскрытая книга с изображением атома".
Обоснование символики: Дубовые и сосновые веточки символизируют зону cмешанных лесов, в которой расположена территория района. Шестерня - символ промышленности, которая была на территории района до аварии на ЧАЭС. Колоски ржи жёлтого цвета символизируют сельскохозяйственное производство. Полесский район является одним из наиболее пострадавших районов Киевщины и Украины от последствий Чернобыльской катастрофы. Лента голубого и белого цвета символизирует реки, которые протекают на территории района. Зелёный цвет означает леса, луга. Жёлтый цвет - поля, на которых растут зерновые культуры. Голубой цвет символизирует небо.
Источники. Сайт Киевской областной государственной администрации; издание "Україна: герби та прапори"/авт. проекту та упор.:В. Г. Кисляк, О. А. Нескоромний.–К.:Парламентське вид-во. 2010.–456 с.:ілюст. – укр., рос., анг.