La gobernación de Olonets fue creada en 1801 como sucesora de la provincia de Olonets creada en 1773, cuya capital pasó de Olonets a Petrozavodsk en 1782. En 1920, una gran parte del territorio de la gobernación fue integrada a la comuna proletaria de Carelia (predecesora de la República Autónoma Socialista Soviética de Carelia) y en 1922 la gobernación fue suprimida.