İlçe sınırları MÖ 3.-4. yüzyılda Hititler tarafından yerleşim alanı olarak kullanılmış olup, daha sonraları Bizanslılar zamanında Kapadokya bölgesi içinde kalmıştır. Bu zamanlara ait buluntular ilçe sınırları içindeki Taşkale ve Kilise mevkiinden elde edilmiştir. Türklerin Anadolu’ya yerleşmeleri ile beraber bu bölgede Oğuzların Peçenekler yerleşmeye başlamışlardır ve daha sonra Anadolu Selçuklularına bağlı olarak kalmışlardır. Bu devletin yıkılması ile bölgeye Karamanoğulları hakim olmuşlar ve daha sonra Kadı Burhaneddin Beyliği hakimiyeti altında bulunmuşlardır. Osmanlı döneminde pek bir hareketlilik görülmeyen bölge, mütareke döneminde düşman işgaline uğramamıştır. Ancak, işgal altında bulunan bölgelerden çok sayıda göç almıştır. Panlı 1933 yılına kadar Aksaray’ın bir nahiyesi olmuştur fakat Aksaray ilçe yapılınca Ankara’ya bağlanmıştır. İlçenin adı 1961 yılında Ağaçören olarak değiştirilmiştir. Ankara’ya bağlı bir nahiye iken 15.06.1989 tarih ve 3578 sayılı kanun ile ilçe olarak Aksaray’a bağlanmıştır. İlçede nahiye iken 2 mahalle, ilçe olduktan sonra ise 5 mahalle olmuştur. 2013 tarihi itibariyle ilçede 8 mahalle bulunmaktadır. Bunlar; Cumhuriyet Mahallesi, Fatih Mahallesi, Gümüştepe Mahallesi, Kale Mahallesi, Şehit Rasim Bozkurt Mahallesi, Yeni Mahallesi, Yılmazlar Mahallesi, Yurtsever Mahallesi, Zafer Mahallesi’dir. İlçede 1957 yılından günümüze kadar Nahiye Müdürü ile birlikte toplam 8 Belediye başkanı görev almıştır.