Aksaray’ın adının ilk olarak eski Hitit metinlerinde geçen “Nenessa (Nenossos) olduğu sanılmaktadır. M.Ö. 1000 tarihinde Kral Kiakki döneminde Şinakhatum - Şinukhtu olarak anılan Aksaray, Helenistik dönemde Kapadokya Krallığına bağlanmış ve Garsaura olan ismi Arkhelais olmuştur. Arkhelais, Selçuklular döneminde II. Kılıçarslan tarafından Aksaray olarak değiştirilirken, ikinci başkent gibi bir işlev görmüştür. Aksaray, şehre kötü insanların alınmamasından dolayı, iyi insanların yaşadığı yer anlamına gelen "Şehr-i Süleha" olarak anılmıştır.
Aksaray tarihi, günümüzden 11 bin yıl önce Orta Anadolu'nun ilk köy yerleşmesinin Âşıklı Höyük'te kurulmasıyla başlar. Âşıklı‘da başlayan 11 bin yıllık serüvende farklı medeniyetlere ev sahipliği yapan Aksaray, İpek Yolu üzerinde Kapadokya'nın batıya açılan kapısı olarak tarihteki yerini almıştır. Buzul çağının ardından günümüzden yaklaşık 11 bin yıl önce (M.Ö. 9000), Orta Anadolu'da yaşayan insanlar yerleşik hayata geçmeye başlarken, bilinen ilk köy yerleşmesi Âşıklı Höyükte kuruldu. Aşıklı Höyük'te sürekli bir yerleşim kurulurken, bu köyü kuranlar ilk kez tarıma başladılar, hayvanları evcilleştirdiler ve ulaştıkları obsidyen teknolojisiyle birlikte Orta Anadolu'daki insanlık tarihini yazmaya başladılar. Dünyada bilinen en eski beyin ameliyatının 20-25 yaşlarında bir kadına Aşıklı Höyük'te uygulanması, Aşıklı halkının sağlıkta ne kadar ileriye gittiğinin göstergesidir.
Neolitik dönemde Aksaray ve çevresi iskan görürken, Böget köyü çevresinde bu döneme ait seramiklere rastlanır. Kalkolitik çağda ise yaşamın kesintisiz olarak Aksaray'da devam ettiğini görmekteyiz. Güvercinkayası höyüğü ve Yüksek Kilise eteğindeki yerleşim bu dönemin izlerini taşımaktadır. M.Ö. 3000-2000 yıllarında Anadolu’da Hatti kavmi yaşarken, bu dönemde Asurlu tacirler bölgede ticaret yapmışlardır. Aksaray'daki Acemhöyük yerleşmesi, önemli bir ticaret merkezi konumuna gelmiştir.
Aksaray, Hatti'lerin ardından Hitit, Pers, Hellenistik Dönem (Büyük İskender), Roma ve Bizans egemenliklerinde kalmıştır. M.S. 1. yüzyılda Aziz Paul ve müritleri tarafından Anadolu'da yayılmaya başlayan Hıristiyanlık, çok tanrılı Roma taraftarlarının büyük tepkisine neden olduğundan, ilk Hıristiyanlar korunmak için elverişli mekânlara yerleşmişlerdir. Ayrıca inzivaya çekilmek isteyen birçok din adamı Aksaray ve çevresini tercih etmiştir. Bu dönemde Güzelyurt ve Gülağaç sınırları içinde çok sayıda yeraltı şehri inşa edilmesinin yanısıra vadiler içinde bulunan dik yamaçlar oyularak kaya içi kiliseler ve meskenler yapılmıştır.
7.yy. sonlarından itibaren Müslüman Arapların Anadolu üzerinden İstanbul’a yaptıkları seferler nedeni ile Hıristiyanlar Ihlara ve Manastır Vadisi çevresine sığınmışlardır. 1142'de Selçuklu hâkimiyetine giren Aksaray'dan tarihi İpek Yolu geçmesinden dolayı, bu dönemde Türk İslam eseri çok sayıda medrese, zaviye ve kervansaraylar inşa edilmiştir.
Selçukluların ardından İlhanlı, Danişmentli ve Karamanoğulları gibi devletlerin hâkimiyetine giren Aksaray'ı 1470 yılında alan İshak Paşa, Fatih Sultan Mehmet'in emriyle halkın bir bölümünü İstanbul'a nakletmiştir. İstanbul'un Türkleşip İslamlaşma sürecinde iskânda değerlendirilmiş olan Aksaray halkı, bugün pek çoğu İstanbul'un Fatih ilçesi sınırları içinde kalan Aksaray, Cağaloğlu (Coğlaki), Laleli, Kurtuluş, Ortaköy, Sofular, Ereğlikapı'ya yerleştirilmişler ve iskânla gidenler yeni yerleştikleri yerlere Aksaray'daki mahalle isimlerini vermişlerdir. İskan sırasında Aksaray'da kalanların yaşadığı semt, Kalanlar Mahallesi (Kalınlar) ismiyle günümüze kadar ulaşmıştır. Yine Aksaray halkının bir kısmı, 1571 yılında Kıbrıs'ın fethiyle buraya yerleştirilmiştir.
Şehirde güçlü bir tasavvuf hayatı yaşandığı için Evliya Çelebi seyahatnamesinde 7 binden fazla evliyanın yaşadığı bir şehir olarak ifade etmiştir. Bu dönemde Taptuk Emre, Yunus Emre, Cemaleddini Aksarayi, Şeyh Hamideddini Aksarayi (Somuncu Baba), Yusuf Hakiki Baba gibi öne çıkmış tasavvuf âlimleri, Aksaray'da yaşamışlardır.
Cumhuriyet dönemine kadar Konya’ya bağlı bir sancak olan Aksaray, 1920 yılında vilayet olmuş, 1933 yılında vilayetliği lağvedilerek Niğde'ye ilçe olarak bağlanmıştır. Daha sonra, 15 Haziran 1989 yılında yeniden vilayet olarak hızlı bir gelişim sürecine girmiştir.