Il nome "Sauze" viene da "sauza", parola pre-indoeuropea antichissima che indica un luogo roccioso. Dal 1928 al 1947, a causa delle leggi fasciste, fu chiamata Salice d'Ulzio, con la traduzione forzata di "sauze" in "salice": infatti, non esistono tali alberi nella zona, né nell'area dell'omonimo Sauze di Cesana.   La presenza di resti di insediamenti celtici dimostra che la zona era già abitata in età preromana. All'epoca del re montanaro Cozio abitavano qui i Sauvincatii, che diedero il nome alla frazione di Jouvenceaux.   Come tutta la valle, nei secoli successivi fu attraversata dagli eserciti dei Goti, dei Longobardi e dei Burgundi e anche dei Saraceni nel X secolo.   Sauze d'Oulx entrò in seguito nei territori dell’abbazia della Novalesa e poi della Prevostura di Oulx.   Dal 1000 al 1343 fece parte, come altri comuni della valle, prima del Delfinato e poi della repubblica degli Escartons. Dovette pagare l’affrancatura dal potere regio prima al Delfino e successivamente al re di Francia: per questa ragione lo stemma di Sauze, come quelli di altri paesi dell'alta Valsusa, riporta sia il delfino (appartenenza al Delfinato) sia il giglio (appartenenza alla Francia).   Fu interessata dalle guerre di religione tra cattolici e valdesi.   Con il trattato di Utrecht del 1713 passò ai Savoia insieme a tutta l'alta valle di Susa e perse così l’autonomia amministrativa.   Nel 1747 Sauze fu la sede della celebre battaglia al colle dell’Assietta, nella guerra di successione austriaca, tra francesi e piemontesi. Il generale francese Belle-Isle fu sconfitto e ucciso e venne sepolto qui.   Davanti alla chiesa di Sauze c'è ancora l’Albero della Libertà, piantato nel 1793 per celebrare la Rivoluzione Francese.   Durante il fascismo, nel 1928, il suo nome fu italianizzato in Salice d'Ulzio e venne aggregata al comune di Oulx (ribattezzato dal fascismo in Ulzio), ma dopo la seconda guerra mondiale, nel 1947, ridiventò un comune autonomo e riprese il nome originario.   Durante i Giochi olimpici di Torino 2006, Sauze d'Oulx ha ospitato le gare di freestyle.