Sarayköy ilçesinin kuruluş tarihi kesin olarak bilinmemesine rağmen, XlV.yüzyılın sonlarına doğru Türkmen aşiret Reisi Sarıbey tarafından kurulduğu tahmin edilmektedir. Sarıbey'in kendi adı ile kurduğu köyün adı, daha sonraları çeşitli değişikliklere uğrayarak günümüzde Sarayköy'e dönüşmüştür. 1763 yılına kadar köy olan Sarayköy, bu tarihte Aydın iline bağlı bucak olmuştur. 1867 yılında Denizli livasının kazaya çevrilmesi üzerine, Denizli'ye bağlı bir nahiye olarak statüsünü korumuş, 26 Şubat 1882 yılında Denizli'nin sancak olması üzerine bu tarihten itibaren Denizli Sancağı'na bağlı bir kaza olmuştur.

Denizli merkeze 20 km. mesafedeki Sarayköy'ün kuzeyinde Buldan, doğusunda Denizli, güneyinde Babadağ, batısında Buharkent, Kuyucak ilçeleri ile çevrilidir. Aydın dağları ile Menteşe dağları arasında akan Büyük Menderes akarsuyu nedeniyle, aynı adı alan ovada yerleşilmiş, ancak bazı köyler çevredeki dağ eteklerinde sıralanmışlardır. Yüzölçümü 470 km 2 'dir. İlçenin kuzeyinden Büyük Menderes akarsuyu geçmektedir. Ayrıca yazın suyunu kaybeden küçük çaylarda bulunmaktadır.

Sarayköy ve çevresinde en gelişmiş sanayi dalı dokumacılıktır. Eskiden beri Babadağ ve köylerinde yürütülen dokumacılık son yıllarda Sarayköy'ün çevre köylerine de girmiştir. Buralarda çoğunlukla tüccar için fason dokunan ham bezler daha sonra işlenerek ve desen baskıları yapılarak çarşaf ve nevresim halinde piyasaya sunulmaktadır. Köprübaşı köyündeki iki tekstil fabrikası bu yöntemle ürettiği tekstil mamullerini yurt dışına ihraç etmektedir. Sarayköy'de bulunan meşrubat fabrikasında gazoz ve kola gibi içecekler üretilmektedir.