İlçemizin M.Ö. 4000 yıllarından günümüze kadar çeşitli medeniyetlere sahne olan yerleşim yeri olduğu, yapılan tarihi araştırmalar sonucu ortaya çıkmıştır. Sincanlı ovasının ortasında bulunan Küçükhöyük Kasabasında yapılan yüzey araştırmalarında, M.Ö. 3000 yıllarında buralarda insanların yerleşmiş olduğu anlaşılmaktadır. Zaman içerisinde Hititler, Romalılar, Bizanslılar, hâkimiyeti altında kalan yöremiz, XII. yüzyılda Türklerin eline geçmiştir.

Osmanlı döneminde, Fatih Sultan Mehmet, II. Beyazıt ve Yavuz Sultan Selim zamanlarında önemli bir devlet olan Hersekzade Ahmet Paşa şimdi kendi ismi ile anılan Ahmet Paşa Kasabasına 1517 yılında yerleşmiştir. Mezarı kasaba mezarlığı içerisindedir.

Sincanlı ilçe merkezine adını veren Sinan Paşa, Akkoyunlu Devleti'nin ileri gelen beylerinden Mehmet Bey'in küçük oğlu olup, 1473 yılında Fatih Sultan Mehmet ile, Akkoyunlu Hükümdarı Uzun Hasan arasında yapılan Otlukbeli Savaşından sonra, babasıyla Fatih Sultan Mehmet'e sığınmış, sarayda ve Enderun'da eğitim görmüştür. Pek çok sefere katılan ve sancaklarda görev yapan Sinan Paşa ihtiyarlığı yüzünden emekli olmuş, Rumeli'deki arpalık zeameti köylerine karşılık, Sincanlı ovasında Çathöyük ve Küçükhöyük köyleri kendisine arpalık olarak verilmiştir. Çathöyük köyü, yani şimdiki Sinanpaşa Kırka ve Ahmetpaşa köyleri arasında olduğundan, bu köy arazisi içinde kurduğu çiftliğinde ve saraçiçi mevkiinde cami, imaret, okul ve hamam yaptırmıştır. Çiftliğine 10 kadar hizmetkârını yerleştirmiştir. Çathöyük halkı, sonradan cami etrafında birer ikişer yerleşerek köyü terk etmiş ve çiftlik Sinanpaşa adını almış, Sincanlı'nın kadılık merkezi olmuştur.

Sinanpaşa 1894 yılında Sincanlı'nın nahiye merkezi olmuş, bu durum Yunan işgaline kadar devam etmiştir. 30 Ağustos Başkomutanlık Meydan Muharebesiyle perçinleşen Türk zaferiyle birlikte Yunanlıların işgalinden kurtarılmıştır.

Sincanlı, Cumhuriyet'ten sonra 1934 yılına kadar köy olarak kalmış, bu tarihten itibaren tekrar "Nahiye Merkezi" olmuştur. 01.01.1948 yılında Belediye teşkilâtı kurulmuş, 1953 yılında ilçe merkezi haline gelmiştir.İlçe, kuzeyden Kütahya'nın Altıntaş ve Afyon Merkez ilçesi, batıdan Uşak ilinin Banaz ve yine Kütahya ilinin Dumlupınar ilçesi, Güneyden Sandıklı ve Hocalar, doğudan Afyon Merkez ilçesi ve Şuhut ilçeleriyle çevrilidir.

İlçenin nüfusu 2000 yılı genel nüfus sayımına göre, 64.104'dür. Bunun 6.168'i ilçe merkezinde, 57.936'sı köy ve kasabalarda yaşamaktadır. Yüzölçümü ise 845 km²'dir.