Pamukkale Üniversitesi’nin temelleri, Denizli'de 1957 yılında eğitime başlayan Kız Öğretmen Okulu’na dayanmaktadır. Bu okul, 1976 yılında Eğitim Enstitüsü’ne dönüştürülmüş ve aynı yıl Devlet Mühendislik ve Mimarlık Akademisi olarak kurulan Denizli Mühendislik Fakültesi, 1982 yılında Dokuz Eylül Üniversitesi'ne bağlanmıştır. Pamukkale Üniversitesi, 11 Temmuz 1992 tarihinde yayımlanan 3837 sayılı Kanun ile resmi olarak kurulmuştur. Üniversite, kuruluşunda çeşitli fakülteler ve yüksekokulların ad ve bağlantılarının değiştirilerek rektörlüğe bağlanmasıyla oluşturulmuştur. Bu kapsamda, Dokuz Eylül Üniversitesi'ne bağlı Denizli Tıp Fakültesi ve Denizli Mühendislik Fakültesi, ad ve bağlantıları değiştirilerek rektörlüğe bağlanmış ve yeni kurulan Fen-Edebiyat Fakültesi, İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi, Teknik Eğitim Fakültesi, Tıp Fakültesi ve Mühendislik Fakültesi ile Eğitim Fakültesi oluşturulmuştur. Ayrıca, Fizik Tedavi ve Rehabilitasyon Yüksekokulu, Serinhisar Tütün Eksperliği Yüksekokulu, Denizli Meslek Yüksekokulu ve Çivril Meslek Yüksekokulu gibi birimler de üniversiteye dahil edilmiştir. Sosyal Bilimler Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü ve Sağlık Bilimleri Enstitüsü de rektörlüğe bağlı olarak kurulmuştur.
Pamukkale Üniversitesi, yıllar içinde fiziki altyapısını, araştırma faaliyetlerini ve akademik kadrosunu geliştirerek büyümeye devam etmiştir. Bugün itibariyle, 19 fakülte, 17 meslek yüksekokulu, 6 enstitü, 1 yüksekokul, 45 araştırma merkezi ve 3 laboratuvar ile eğitim-öğretim ve araştırma faaliyetlerini sürdürmektedir. Üniversitede toplamda 414 program bulunmaktadır: 124 ön lisans, 125 lisans, 111 yüksek lisans ve 54 doktora programı.
Denizli merkezde yer alan Kınıklı Yerleşkesi, 18.000 m²'si açık, 265.750 m²'si kapalı olmak üzere toplam 283.750 m² alanda eğitim-öğretim faaliyetlerini sürdürmektedir. Yerleşkede 24 saat hizmet veren modern bir kütüphane, kapalı yüzme havuzu, fitness merkezi, tenis kortu, tartan pist ve basketbol sahaları gibi sportif tesisler bulunmaktadır. Ayrıca, sempozyum, panel, çalıştay, konser ve sergi gibi etkinliklere ev sahipliği yapabilen Kongre ve Kültür Merkezi ile Devlet Tiyatroları'nın oyunlarını sergilediği Hasan Kasapoğlu Kültür Merkezi yer almaktadır. Üniversite, topluma hizmetler kapsamında Pamukkale Üniversitesi Hastanesi ile de önemli sağlık hizmetleri sunmaktadır. Hastane, 61 Anabilim ve Bilim Dalı, 55 İdari Birim, 10 farklı blokta 810 yatak kapasitesi, 85 poliklinik, 29 klinik, 9 yoğun bakım ünitesi, 21 ameliyathane ve ayaktan tetkik ve tedavi üniteleri ile Denizli ve çevre illerden gelen yaklaşık 2 milyon nüfusa hizmet vermektedir. Günlük poliklinik hizmeti sayısı ise 4.800’e ulaşmıştır.