Chai Wan đã thuộc Nong Han. Đơn vị này đã được lập làm một tiểu huyện (king amphoe) ngày 3/1/1977, khi hai phó huyện Chai Wan và Nong Lak được tách ra từ Nong Han[1]. Năm 1979, phó huyện thứ 3 Kham Lo đã được lập[2] còn phó huyện thứ 4 Phon Sung đã được chuyển từ Nong Han[3]. Phó huyện được nâng cấp thành huyện ngày 1/2/1988.[4]