Флаг Знаменского района утверждён Решением Знаменского районного Совета народных депутатов от 28 октября 2010 года № 256 "Об утверждении Положения о символике Знаменского района и порядке ее использования на территории муниципального образования Знаменский район Тамбовской области" и Решением Знаменского районного Совета народных депутатов от 28 октября 2010 года № 257 "Об утверждении герба и флага Знаменского муниципального района Тамбовской области". Описание флага согласно тексту Положения о флаге:

Описание и обоснование символики флага Знаменского района
Описание флага Знаменского муниципального района Тамбовской области:
"Прямоугольное полотнище с отношением ширины к длине 2:3, воспроизводящее композицию герба Знаменского муниципального района в зеленом, желтом, белом и черном цветах".
Обоснование символики флага Знаменского района.
Флаг разработан на основе герба, который языком символом и аллегорий отражает исторические, культурные и экономические особенности Знаменского муниципального района (рис5).
Основная идея флага заключена в золотой с черными полосами пчеле, окруженной серебряными кубами и сопровождаемая четырьмя золотыми пшеничными колосьями (по одному в каждом углу). Зеленый цвет полотнища символизирует надежду, изобилие, свободу и радость. Золотая пчела в центре полотнища символизирует занятие жителей района бортничеством. Семь серебряных кристаллов сахара символизируют крупный сахарный завод, расположенный на территории района и, одновременно семь поселений данного района. Четыре сопровождающих все колоса символизируют, что данный район является сельскохозяйственным.

По сообщению Б.Вольфова

По сообщению В. Маркова флаг был утвержден Решением районного Совета народных депутатов № 283 от 16 декабря 2010 года. В марте 2011 года флаг Знаменского района внесен в Государственный геральдический регистр РФ под № 6701.

В мае 2023 года МО "Знаменский район" преобразовано в Знаменский муниципальный округ, при этом все поселения в составе района утратили муниципальный статус.