Сформирована в июне 1938 года на базе Особой кавдивизии.

К 1.11.40 г. имела: 6747 человек личного состава, в т.ч. - 556 начальствующего, 1195 младшего начальствующего, 4996 рядового состава; 5868 лошадей, в т.ч. - 4309 строевых, 1054 артиллерийских, 505 обозных; 195 автомашин, в т.ч. - 15 легковых, 109 грузовых, 71 специальную; 11 мотоциклов; 19 тракторов; 128 автоматических винтовок; 6200 винтовок и карабинов; 2560 револьверов и пистолетов; 174 ручных пулемета; 64 станковых пулемета; 13 зенитных пулеметов; 86 45-мм пушек (включая танковые), 24 76-мм пушки, 8 76-мм зенитных пушек, 8 122-мм гаубиц; 52 танка БТ, 17 бронеавтомобилей; 117 радиостанций; 48 кухонь.

К 30.05.41 г. дислоцировалась в районе Волковыска и входила в состав 6КК (6 и 36кд) (ген-майор Никитин И.С.) 10-й армии Западного ОВО.

В 4 часа 22 июня 36-я кавдивизия была поднята по тревоге и вскоре выступила с задачей соединиться с 6-й Чонгарской дивизией и совместно отразить наступление противника на ломжевском направлении. На марше был получен текст заявления Советского правительства о вероломном нападении фашистской Германии на СССР. Весь день вражеская авиация висела над дивизией, нанося урон в людях и конском составе. И лишь к вечеру кавалеристы сосредоточились юго-восточнее Белостока в районе Новосад, Заблудов.

К этому времени 3-я и 2-я танковые группы врага продвинулись в глубь Белоруссии на 60-70 км и нависли над крыльями Западного фронта. За ними наступали войска 9-й и 4-й немецко-фашистских армий. Ввиду угрозы обхода флангов командующий фронтом генерал армии Д. Г. Павлов решил нанести контрудар подвижными соединениями 3-й и 10-й армий во фланг вражеской группировке, наступавшей из сувалкинского выступа. Для этой цели были привлечены 6-й механизированный и 6-й кавалерийский корпуса 10-й армии и 11-й механизированный корпус 3-й армии. Общее руководство наступательными действиями было возложено на заместителя командующим фронтом генерала И. В. Болдина. Перед группой ставилась задача разгромить противника на правом берегу Немана и не допустить выход врага в район Волковыска, в тыл 10-й армии.

Однако план осуществить не удалось. На направлении готовившегося контрудара находился только 11-й мехкорпус 3-й армии, который уже в первый день войны втянулся в бои на широком фронте. 6-й кавкорпус к указанному времени не смог сосредоточиться в районе Белосток, Ломжа, так как 6-я кавдивизия вела кровопролитные бои восточнее Ломжи, а 36-я после 60-70 километрового марша вышла в район Белостока. Следовательно, соединения, предназначавшиеся для нанесения контрудара, находились на большом расстоянии друг от друга и для их вывода на намеченный рубеж требовалось не меньше 12-14 часов. В течение 23 и 24 июня 36-я кавалерийская дивизия и части 6-го мехкорпуса вели упорные бои в районе Сокулки, южнее Гродно. Они сковали до четырех пехотных дивизий противника и задержали их продвижение на восток. На марше 24 июня 36кд понесла большие потери от авиации противника. 25 июня дивизия сосредоточилась в лесу западнее Богуше за левым флангом 29-й мд. Дивизия с утра 25 июня в исходном районе для наступления (Маковляны, колхоз Стеиановка) подверглась сильной бомбардировке с воздуха, продолжавшейся до 12 часов дня. Кавалеристы были рассеяны и в беспорядке начали отходить в леса юго-западнее Нова Воля. В районе Зубрзуца, Горчаки-Гурнс, Бабики действовали части 36-й кавалерийской дивизии, собранной после разгрома авиацией противника 24 июня.

С утра 25-го возобновили контрнаступление и дивизии 6-го мехкорпуса. Артподготовки перед наступлением не проводилось, танковые атаки проводились под непрерывным воздействием авиации противника. К 13.00 4-я танковая дивизия вышла к Индуре и, повернув на запад, нанесла удар во фланг противнику перед фронтом 7-й танковой дивизии в направлении Кузница. Танкисты продвинулись до Старого Дубового, но далее были остановлены. Остававшиеся в строю танки полностью израсходовали боекомплект и горючее, а пополнить их было нечем. Ближе к вечеру, по приказу Болдина, боевые машины были уничтожены экипажами. Погиб в бою генерал Хацкилевич. 6-й мехкорпус, основная ударная сила конно-механизированной группы, прекратил свое существование.

К исходу 25-го июня, наступательные возможности конно-механизированной группы были полностью исчерпаны, она была скована наступающими немецкими 8-м и 20-м армейскими корпусами, связи со штабом фронта у Болдина не было, и в 20.00 он отдал приказ об отходе частей группы на восток.

26 июня поддерживала боеспособность и удерживала от бегства 128-й мотострелковый полк 29-й дивизии и остатки 36-й кавалерийской дивизии. В течение дня дивизия пятилась на юг. К 21 часу оборона населенного пункта Крынка будет свернута и дивизия переправится через р. Свислочь. Это стало началом беспорядочного отступления. В ходе последующих боев дивизия была разбита, а ее командир генерал-майор Зыбин попал в плен (сотрудничал в плену с врагом, после освобождения из плена арестован и растрелян).

19 сентября 1941 дивизия была окончательно расформирована.