İlçe merkezi olan Altıntaş ve ovasının tarihçesi oldukça eskiye dayanır. Ancak “Altıntaş’ın tarihçesi” adlı eser ya da bir kitaba rastlanmamıştır. Eski Yunan medeniyetinin Batı Anadolu’da koloniler şeklinde yayılması sırasında, ilçenin doğusunda bulunan “Çal Tepesi” namıyla anılan yerde Kale-i Gevheri’nin bulunduğu söylenmektedir. Tepenin güneyinde uzanan teraslanmış yerlerin ise eski bir açık hava tiyatrosu olduğu sanılmaktadır. Yörede Kalkolitik buluntuların yanı sıra İlk Tunç Çağı’na ait yerleşim yerlerine rastlanmıştır. Antik dönemde adı SOA olarak sikke ve yazılı kaynaklarda geçmektedir. Bu bölge arkeolojik açıdan en zengin bölgemizdir. Antik yerleşim olarak tespit edilen yerler; Akçaköy, Çayırbaşı, Gecek, Yayla, Gökçeler, Üçhöyük, Altıntaş, Alibeyköy, Yalnızsaray, Oysu, Pınarcık, Aykırıkçı, Osmaniye, Beşkarış, Çakırsaz, Erenköy, Sevdiğin, Genişler, Yenikaraağaç köyleridir. Bu antik yerleşim yerlerinin İlk Tunç Çağı’ndan bu yana iskan gördüğü anlaşılmaktadır.

Ayrıca bölgede zengin mermer yatakları rezervlerinin bulunması nedeniyle, antik dönemde de bu mermer ocaklarının işletildiği, yakınındaki AIZANOI antik kentinin tüm mermerlerinin buradan getirildiği bilinmektedir. Bölge arkeoloji dünyasında kapı tipi olarak bilinen mezar taşları ile ünlüdür. Pınarcık (antik adı Abya) kendi adına sikke basmıştır. 

Anadolu Selçuklu Türkleri’nin hakimiyetine girdikten sonra Altıntaş Ovası, Kütahya ve çevresinde kurulan Germiyan Beyliği’nin yönetimi altına girmiştir. Altıntaş Cumhuriyet devrinde Kütahya’ya bağlı bucak haline getirilmiş ve 1947 yılında ilçe haline dönüştürülmüştür. İlçe olmadan önce köy görünümünde olan Altıntaş, ilçe olduktan sonra gelişmeye başlamış ve halen de gelişmeye devam etmektedir.