Ортағасырлар кезінде Сырдария өзенінің ортаңғы ағысындағы аймақты Түркістан өлкесі деп атаған. Сол өлкенің аса гүлденген қалаларының бірі Сауран еді. Ертеректегі деректерде Сауранның жеті қатар қорғаныс қабырғасы бар деп айтады. Дешті-Қыпшақ даласы мен егіншілікпен айналысқан өлкенің қақ ортасында орналасқан шаһар дала халқы мен қала тұрғындарын байланыстырған, сауда-саттық орталығы болған. Арабтың географы әл-Магдиси: «Сауран (Савран) – үлкен шаһар, ол бірінен соң бірі салынған жеті қабырғамен қоршалған. Рабаты бар, мешіті ішкі шаһарда орналасқан. Ол оғыздар мен қыпшақтардан қорғауға арналған шекаралық шаһар» деп жазған. Ұзақ уақыт аралығында шаһар Қазақстанның оңтүстігіндегі сауда мен қолөнерінің ірі орталығы болып, мәдени дамудың бесігіне айналды.

Шыңғысханның шапқыншылығы жайлы жазылған деректерде Сауранның аты аталмайды. Бірақ ХІІІ ғасырда Сырдария арқылы өткен армян патшасы Гетум қаланы Савран деп, Сығанақ (Сгнах), Қарашық (Харачук), Иасы (Асон) қалаларымен бірге атап жазған. Ғалымдардың пайымдауынша, моңғол шапқыншылығынан кейін қала орнын ауыстырып, басқа жерден салынған. ХІІІ ғасырға дейінгі Сауранның орны қазіргі Қаратөбе қала жұрты. Онда жүргізілген зерттеу жұмыстары қалашық бірнеше қорғаныс қабырғасымен қоршалғанын анықтаған. Қазба материалдары қаланың тіршілігі моңғол шапқыншылығынан кейін тоқтағанын көрсетеді. Оның есесіне жаңа қаланың орны Қаратөбеден солтүстікке қарай үш шақырым жердегі кең жазықтан бой көтерген.Сауран қаласы ХІV ғасырда Ақ Орданың құрамына кіріп, бір кездері оның астанасы да болған. 1320 жылы қайтыс болған Ақ Орданың билеушісі Сасы Бұқа осы қалада жерленді. Оның ұлы Ерзен Сауран, Отырар, Жент және Баршынкент қалаларында медресе, мешіт, ханака секілді қайырымдылық мекемелерін салдырды. Шаһар саяси және экономикалық орталық ретінде өзінің маңызын кейінгі жүзжылдықта да жоғалтқан жоқ. Сауран үшін өзбектер мен Қазақ хандары арасында қаншама қанды шайқастар өткен. Қазақ хандығының құрамына шаһар толығымен ХVІ ғасырдың соңында өтіп, оның басты қалаларының біріне айналды. Дегенмен Сауран бұған дейін де белгілі бір уақыт аралығында қазақтардың билеуіне өтіп тұрды. Мысалы, қазақтың алғашқы хандарының бірі, Жәнібектің ұлы Жиренше хан ХV ғасырдың 80 жылдарында шаһарда бірнеше жыл билік құрған. Деректерде Сығанақ пен Сауранның маңында тонаушылықпен айналысып жүрген Мұхаммед Шайбанидің әскери тобын Сауранның билеушісі Жиренше ханның жасақтары талқандағаны жайлы айтылады. Ашық даладағы жазық жерге салынған осы шаһардың тамаша табиғаты мен жаныңды жадыратар тұнық ауасы, оны айнала қоршай салынған алып қорғаныс қабырғалары жайлы көптеген жылнамашылар жазған. Сол кездегі жаугершілік жағдайға лайықтап тұрғызылған қалың қорғаныс дуалдары осы күнге дейін жақсы сақталған. Шаһар Қазақ хандығының құрамына толықтай өткеннен кейін ерекше көркейіп, ірі рухани орталыққа айналады. Сол кезде қаншама мешіт, медреселер салынған. Сондай керемет құрылыстардың бірі қос мұнаралы медресе мен жұма мешіті жайлы ХVІ ғасырда бір жылға жуық Сауранда тұрған ақын-жазушы Уәсифи қызыға жазған. Шаһарды сумен қамтамасыз ету әлемде сирек кездесетін суландыру тәсілі «кәріздер» арқылы жүргізілген. Уәсифидің айтуынша осы суландыру жүйесін шаһарға мұсылман әулиелерінің бірі Мір Араб сыйға тартқан. Басын шаһардан 7 шақырым жерден алатын осы кәрізді каналды салуға 200 үнді құлдары пайдаланылған. Сол әулиенің есімі осы күнгі Саураннан солтүстікке қарай 6-7 шақырым жердегі Міртөбе бекінісінің қираған орнында қалған. Әлгі кәріздердің басы да сол маңнан басталады.

Шамамен ХІV ғасырда салынған екінші Сауранның орны Түркістан қаласынан Қызылордаға қарай өтетін теміржолдың бойымен 45 шақырым жерде сақталған. Археологиялық зерттеулер кезінде Уәсифи жазған медресе мен кәріз құбырларының орындары табылды. Сондай-ақ шаһарда болған жұма және айт мешіттерінің қалдықтары қазылып, олардың сақталған бөліктері қалпына келтіру жұмыстары жүргізілуде. Қазба кезінде шаһардың бас қақпасы мен оның сыртынан қазылған орға салынған аспалы көпірдің тұғырлары табылды. Қорғаныс қабырғасын қоршай қазылған терең ордың ішіне кезінде су жіберілген. Арнайы салынған қазба 48 қатар қаланған кірпішпен нығайтылған терең ордың тереңдігі үш метрден астам екендігін көрсетті. Қаланы қоршаған жаудың талай жауынгерлері осы ормен қабырғаны ала алмай жер құшқан. Қазба жұмыстары кезінде қабырғаға қадалған және ордың ішіне құлаған жебенің темір ұштары көп табылады. Қабырға бұзғыш қондырғылардың домалақ тас оқтары мен орға құлап өлген жау әскерінің қурап қалған қаңқалары да кездесіп жатады. Қазіргі кезде шаһардың орнындағы көне ғимараттарды қалпына келтіріп, туристер көретін музей жасау жұмыстары қарқынды жүріп жатыр.

Д.Талеев