Şereflikoçhisar’ın Hititler’den bu yana yerleşim birimi olduğu bilinmektedir. M.Ö. 334 yılında Pers orduları Makedonya İmparatoru Büyük İskender’e yenilince, İskender’e bağlı birlikler, Şereflikoçhisar üzerinden Kırşehir topraklarına girdiler. M.Ö. 275 yıllarında Keltler Ankara’ya kadar geldi ve Galatya’yı kurdu. Anadolu’ya yerleşen Keltlere Galatlar denildi. Anadolu’ya gelme amaçları tarlalarını sürüp hayvanlarını besleyecekleri, ekmek ve tuzlarını elde edebilecekleri ve etlerini tuzlayıp şaraplarını yapabilecekleri bir yurt edinmekti. Tuz Gölü ve çevresi bu amaca uygun olduğundan bölgeye yerleştiler.

Tuzculuğu çok iyi bilen Tektosag boyundaki kabileler, Tuz gölü kıyılarında tuzlalar kurarak tuz üretimi ile uğraştılar. Hâlen ilçeye bağlı olan Karandere köyünün ilk kurulduğu yer olarak bilinen bölgeye Kelt denilmektedir. Son Galat kralı Amyntas’ın Tuz Gölü çevresinde 300’u askın sayıda koyun sürüleri olduğu bilinmektedir. Doğu Roma İmparatorluğu’nun Türklere yenildiği 1071 Malazgirt savaşının ardından, Doğu Roma (Bizans) ordusunun generallerinden Frank kökenli Roussel de Bailleul bölgede hala etkin olan Galat kültürüne dayanarak bir isyan başlatılma imkanını görmüş ve savaşın kaybedilmesiyle zayıflamış Doğu Roma-Bizans devletine karşı ayaklanarak Orta Anadolu’da bir devlet kurmuştur. Bizans bu devleti yıkmak için askeri birlikler gönderse de bunlar başarısız olmuştur. Bunun üzerine Türklere yardım için başvuran Doğu Roma-Bizans’ın bu çağrısına Selçuklu Devleti de ilerisi için bu Frank-Kelt karışımlı devletin Türklere de problem çıkarabileceğini hesaplayarak yardım etmiştir. Nihayetinde Roussel de Bailleul yakalandı ve idam edildi. Kurduğu devlet de ortadan kalktı böylece Şereflikoçhisar tarihine Türkler ilk adımını atmış oldu. Selçuklular ve Osmanlılardan beri yerleşim birimi olduğu muhakkaktır. Selçuklular zamanında ilçenin kuzeyinde Koçhisar Kalesi kurulmuştur. Kale, Fatih Sultan Mehmet tarafından yıktırılmıştır.

Ayrıca Şereflikoçhisar ilçesi, Anadolu’nun tarihi coğrafyasında kısmen “Phrygıa”, “Galatıa” ve “Kappadokıa” bölgelerinin sınırlarının kesiştiği konumdadır. Kuzeyinde Kızılırmak (Halys) ve güneyinde Tuz Gölü (Tatta), insanoğlunun yaşamı için gerekli doğal imkanları sunmuştur. Şereflikoçhisar coğrafyasında insanoğlunun yerleşik hayata geçmesi Neolotik Çağ’da başlamıştır. Bölgede yapılan araştırmalar sonucunda ilk iskan izlerine Tuz Gölü’nün kuzeyinde bulunan Çatal Höyük’te (Akin) rastlanmıştır. Daha sonra Tuz Gölü ovasında,Kızılırmak ve Peçeneközü vadisinde iskan faaliyetleri artmıştır.
Anadolu’nun en eski doğal ve tarihi yollarından olan “Roma Hacı Yolu”Şereflikoçhisar coğrafyasından,”Pers Kral Yolu” ise Tuz Gölü’nün güneyindengeçmiştir. Özellikle Roma ve sonrası Bizans döneminde bölgede şehirler kurulmuştur. Paşa Dağı’ndan geçen ve Karasenir Dağı yakınından Peçeneközü vadisine giden güzergâhta bulunan Parlasan/Değirmenyolu mahallesinde “Parnassos”şehrine, İnceburun (Koçhisar yarımadası) yamacında ve Karamollauşağı mahallesinde “Sadagoltina” şehrine ait yapı bakiyelerine rastlanmaktadır.Şereflikoçhisar coğrafyasında yapılan yüzey araştırmaları ve kazılar sonucunda Assur, Hitit, Frig, Galat, Roma ve Bizans dönemlerine ait arkeolojik alanlar tespit edilmiştir. Bu alanlar höyük ve yerleşmelerdir.

Yazılı kaynaklarda “Koşhisâr”, “Koçhisâr”, “Koçhisâr-ı Karaman” ve “Şerefli Koçhisâr” imlasıyla yazılmıştır. Çifte hisâr anlamına gelen “Koşhisâr”ın zaman içinde “Koçhisâr” olarak anılmaya başladığı anlaşılmaktadır.
Cumhuriyet’in ilanından önce ve 12 Temmuz 1893 tarihli belgede “Şerefli Koçhisâr” adıyla anılmaya başlamıştır. “Şerefli” unvanını bölgede yoğun nüfusa sahip Şerefli Türkmen Aşireti’nden aldığı kanaati genel kabul görmektedir. Bu konuda Osmanlı Arşivi’nde bulunan belgeler yayınlanmıştır. Tuz Gölü, Kızılırmak ve Paşa Dağı üçgeninde bulunan, engebeli ve kısmen de kalıntı ormalarının görüldüğü arazisinde, kültürel coğrafyanın şekillenmesi zaman içinde değişiklikler göstermiştir. 

Anadolu’nun en eski doğal ve tarihi yollarından olan “Roma Hacı Yolu” Şereflikoçhisar coğrafyasından, “Pers Kral Yolu” ise Tuz Gölü’nün güneyinden geçmiştir. Özellikle Roma ve sonrası Bizans döneminde bölgede şehirler kurulmuştur. Paşa Dağı’ndan geçen ve Karasenir Dağı yakınından Peçeneközü vadisine giden güzergâhta bulunan Parlasan/Değirmenyolu mahallesinde “Parnassos” şehri, Inceburun (Koçhisar yarımadası) yamacında ve Karamollauşağı mahallesinde “Sadagoltina” şehrine ait yapı bakiyeleri görülmektedir. Parnassos şehrinde kazı çalışmaları başlatılmış ve yapılan çalışmalar hakkında bilgi verilmiştir. Sadagoltina antik şehri hakkında ise Türkiye’de bugüne kadar bir araştırma yapılmamıştır. Bu konuda ilk defa 1912 yılında Tanin Gazetesi haber yapmış, haber üzerine Pavlos Karolidis ve Sévérien Salaville tarafından makale yazılmıştır. Karamollauşağı yerleşmesi yakınında bulunan kaya yerleşmelerinin uzmanlar tarafından incelenmesi faydalı olacaktır. Şereflikoçhisar coğrafyasında yapılan yüzey araştırmaları ve kazılar sonucunda Assur, Hitit, Frig, Galat, Roma ve Bizans dönemlerine ait arkeolojik alanlar tespit edilmiştir. 

Osmanlı döneminde Anadolu’da “Koçhisar” adını taşıyan dört kazâ bulunmaktadır. Diğer üç kazâ; “Koçhisar-ı Bâlâ, Koçhisâr-ı Gerede ve Kangırı Koçhisâr” adıyla anılan Çankırı-Ilgaz ilçesi, “Koçhisâr-ı Mardin” adıyla anılan Kızıltepe-Mardin ilçesi, “Havik-ili” ve “Koçhisar” adıyla anılan Sivas-Hafik ilçesidir. Koçhisâr’ın “Şereflikoçhisar” adını alması hususunda Mustafa Kemal Atatürk’ün Başvekili İsmet İnönü’ye “İsmet memlekette çok Koçhisar var. Çankırı’nın Koçhisar’ı Ilgazolsun, Mardin’in Koçhisar’ı Kızıltepe olsun, Sivas’ın Koçhisar’ı Hafik olsun, Konya’nın Tuzbaşı Koçhisar’ı da çocuklarının Çanakkale savaşlarında gösterdiği üstün yararlılıklardan dolayı Şereflikoçhisar olsun” dediği bazıyayınlarda nakledilmektedir.