Karacasu İlçesi oldukça eski bir yerleşim birimidir. Bölgede yerleşik hayatın tam olarak ne zaman başladığı bilinmemektedir. Ancak, Karacasu Afrodisias Antik Kenti ve çevresinde bulunan tarihi eserlerden İlçenin tarihinin 5-6 bin yıl öncesine kadar uzandığı değerlendirilmektedir.

Bizans kaynaklarına göre, İlçe ve çevresinin Türklerin eline geçişi ve Türk Boylarının bölgede iskanı 1071 Malazgirt Meydan Savaşı sonrasına rastlar. Tarihi kaynaklardan, Selçuklu Kabilelerinden Dağhan sülalesine mensup Eymür Aşiretinin Ataeymir Beldesinin bulunduğu yerde yerleşmiş olduğu; Ayhan Kabilesi Yazırlı Boyunun Yazır Köyü ve civarını yurt edindikleri; bu boylardan gelen “Karasül” Oymağının ise, İlçemiz Cuma Mahallesinin bulunduğu yerde “Karacasu Köyü”nü kurdukları anlaşılmaktadır.

11-13. yüzyıllar arasında bölge dört kez Selçukluların ellerine geçmiş ve Karacasu toprakları Türkmen boylarınca iskan edilmiş; bölgeye, bir süre Menteşe Beyliği, daha sonra da Aydınoğulları Beyliği egemen olmuştur. 1413 tarihinde II. Murat, Karacasu topraklarını Osmanlı Karacasuİmparatorluğu’na katmış; 1864 yılında Nazilli’ye bağlı “Bucak” olan Karacasu, 1867 tarihinden itibaren “İlçe” olarak Aydın İline bağlanmıştır.

Karacasu İlçesi, doğusunda bulunan Babadağ ile batısında bulunan Karıncalı Dağı arasında kalan ve yer yer dağlık ve engebeli bir arazi yapısına sahip yaklaşık 40 km uzunluğundaki vadide kurulmuştur.

İl Merkezine 90 km mesafede bulunan Karacasu İlçesinin doğusunda Denizli-Babadağ, batısında Aydın-Bozdoğan, kuzeyinde Aydın-Kuyucak, güneyinde ise Denizli-Tavas ve Kale İlçeleri yer almaktadır.