Frequentazioni del territorio di Saturnia sono documentate fino all'età del Bronzo, con la successiva nascita e sviluppo di insediamenti etruschi, come testimoniato dai resti di varie necropoli risalenti all'VIII secolo a.C..

Secondo Dionigi di Alicarnasso la città fu fondata dai Pelasgi.[1] Durante il periodo romano, il borgo seguì le sorti di Vulci, fino a che nella metà del III secolo a.C., dopo la conquista del territorio vulcese da parte di Roma nel 280 a.C., Saturnia fu elevata a sede amministrativa e prefettura, e poi a colonia nel 183 a.C.. Invasa dai Goti nel 411 e poi dai Longobardi nel 570, per la città iniziò nel VI secolo un lungo periodo di decadenza.

Citata in un privilegio di Clemente III nel 1188, vi è attestato un castello, una chiesa plebana e le terme già frequentate. Governata dai conti Aldobrandeschi – per un breve periodo concessa ai conti di Tintinnano – venne poi contesa da Orvieto e da Siena, finché nel 1299 la città finì distrutta dai senesi durante un attacco contro Margherita Aldobrandeschi. Nel corso del XIV secolo ne presero possesso gli orvietani, poi i Baschi di Montemerano e infine gli Orsini di Pitigliano. Nel 1410 Saturnia fu definitivamente conquistata da Siena, rimanendo assoggettata alla città del palio fino al 1593, quando i Medici la infeudarono al marchese Ximenes d'Aragona. Il borgo rimase a lungo in abbandono e scarsamente popolato durante i secoli XVII e XVIII, finché alla fine del XIX non si ebbe un lento miglioramento. Oggi Saturnia è una rinomata località della Maremma che vede nel turismo termale e archeologico la sua principale risorsa.