Gölbaşı ve çevresinin sırasıyla M.Ö. 3., 2. ve 1. bin Erken Bronz, Hitit, Frig, Tunç Çağı, Roma ve Bizans Dönemlerinde iskan alanı olduğu, Kültür Bakanlığı Kültür ve Tabiat Varlıklarını Koruma Genel Müdürlüğünce Selametli, Tulumtaş, Tulumtaş-Ortaçayır Mevkii, Kızılcaşar-Gökçepınar Mevkii, Bacılar Köyü, Bezirhane Kültepe Mevkii, Bezirhane-Kepenekçi ve İncek-Harmantepe Mevkiinde yapılan inceleme ve araştırmalar sonucu ortaya çıkmıştır. Kayı Beylerinin Söğüt'e gitmeden evvelki yerleşim alanı Gölbaşı'dır. Beynam, Karaoğlan, Karaali, Oğulbey bu dönemdeki yerleşim alanlarıdır. 1402 Ankara Savaşında Timur, fillerini Gölbaşı yöresindeki ormanlarda saklamıştır. Gölbaşı; 1923 yılına kadar Örencik köyüne bağlı 10 haneli Gölhanı ile anılan bir mahalle iken, Oğulbey köyündeki bucak müdürlüğü ve jandarma karakolunun taşınması sonucu bucak olmuştur.

Ulu Önder Atatürk yeni Türk devleti'nin temellerini atma sürecinde Ankara'ya gelişinde, Beynam Gölbaşı güzergahını kullanmıştır. Hallaçlı'da Atakların Konağı ile Hacılar'da ordumuzun tatbikat karargahı olarak kullanılan bina da Atatürk'ün ziyaret ettiği mekanlardandır. Gölhanı'nda Atatürk'ün devecilerle sohbeti herkes tarafından bilinmektedir.