Araştırmacılar ve tarih bilimciler Kalecik ve civarının ilk kez MÖ 3.500-4.000 yılları arasında erken Kalkolitik dönemde iskân gördüğünü tahmin etmektedirler. Kalecik ve çevresinin Hititler tarafından yerleşim merkezi olarak kullanıldığı bilinmekte ve bölgede MÖ 4.000 yıllarında Friglerin yaşadığı, bulunan tarihi eserlerden anlaşılmaktadır. Anadolu topraklarına Trakya üzerinden ayak basan Galatlar, Ankara ve Kalecik çevresine hâkim olmuşlardır. Galatlar döneminden sonra Kalecik ve civarı Roma İmparatorluğu'nun, ardından da Bizans İmparatorluğu'nun hâkimiyetine girer.

Kalecik ve civarının Türkler tarafından fethi 1075 yılında gerçekleşir. Bu bölgenin ünlü Türk büyüğü Battal Gazi tarafından Bizanslılardan alındığı bilinmektedir.1243 yılında yapılan Kösedağ Meydan Savaşı'nda Selçuklu Orduları Baycu Noyan yönetimindeki Moğol kuvvetlerine yenilince Kalecik ve çevresi de onların yönetimine girer. Fatih Sultan Mehmet 1461 yılında Çandaroğulları Beyliğine son verince kent, Osmanlı yönetimine katılır. Bu dönemde Kalecik ticari yönden çok gelişmiş bir merkezdir ve "Küçük Mısır" adıyla ünlenmiştir. Ankara'nın kuzeydoğusunda yer alan ilçe, doğu yönünde Sulakyurt, batı yönünde Çubuk ve Akyurt, kuzey yönünde Çankırı il merkezi ve Şabanözü ilçesi, güney yönünde ise Kırıkkale ili ve Elmadağ ilçeleri ile çevrilmiştir. Kızılırmak nehri ilçenin topraklarında kuzeygüney yönünde akar. Hasbey, Saray, Tabakhane Camisi, Kazancıbaba ve Alişoğlu Türbesi ile Kızılırmak nehri üzerindeki Develioğlu Köprüsü ve Kalecik Kalesi belli başlı tarihi eserleridir. Halk oyunları, giyim tarzı, türküleri ve mutfak özellikleri göz önüne alındığında ilçenin halk kültürünün, İç Anadolu halk kültürü ile örtüştüğü görülür. İlçede tabakçılık, bakırcılık ve kumaş dokumacılığı oldukça gelişmiştir.