İlçemizde bulunan Güneşkaya ve Güngörmez mağaralarında paleolitik ve kalkolitik yerleşme izlerine rastlanılmıştır. Bu bakımdan Tekirdağ’ın en eski yerleşme alanlarındandır.
M.Ö. 525 tarihinde Pers Hükümdarlarından Keyhüsrev’in oğlu Keykavus (Kambiz), Ordusunu Bakak Soyhan komutasında Trakya’ya göndermiştir. Bakak Soyhan, ordusu ile Saray civarındaki Bahçeköy’e yerleşmiştir. Köy yakınında Sunolar isimli bir kasaba inşa ettirmiştir. Rivayete göre oğlu Mirza Demirhan için Istranca eteklerinde bir saray yaptırmıştır. İlçemizin adının bu saraydan geldiği sanılmaktadır.
Uzun süre Bizans egemenliğinde kaldıktan sonra 1362 tarihinde, Osmanlı topraklarına katılmıştır.
Osmanlı’nın iki başkenti Edirne ve İstanbul yolu üzerinde bulunan Saray bu dönemde önem kazanmıştır. Yerleşim alanı 1527 yılında Ayaz Mehmet Paşa tarafından bugünkü merkezine taşınmıştır. 18 yüzyılda Cengiz Han soyundan gelen Kırım Hanları Saray’da sürgün hayatı yaşamışlar ve bunlardan bazıları Ayazpaşa Camisi’nin avlusuna gömülmüşlerdir.
1916 yılına kadar Edirne Vilayeti Kırkkilise (Kırklareli) Sancağı Vize kazasına bağlı idi. 1916 yılında Kırkkilise sancağına bağlı bir ilçe oldu. 1920 yılında Yunan işgaline uğramış ve işgalden 1 Kasım 1922 de kurtarılmıştır.
Ulu Önder Atatürk 18 Ağustos 1937 de Trakya Manevraları sırasında İlçemizi onurlandırmıştır. Ziyaretin anısına 1981 yılında anıt yaptırılmıştır.