เมืองสาวัตถีมีความเจริญรุ่งเรืองในฐานะเมืองหลวงของแคว้นโกศลมาแต่ก่อนพุทธกาล ในสมัยพุทธกาลเมืองสาวัตถีมีพระเจ้าปเสนทิโกศลปกครอง เมืองสาวัตถีในการปกครองของพระเจ้าปเสนทิโกศลมีความสงบและรุ่งเรืองมาก เป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้พระพุทธเจ้าเสด็จมาประทับจำพรรษาที่เมืองแห่งนี้มากที่สุดกว่า 25 พรรษา สาเหตุสำคัญที่พระพุทธเจ้าเลือกเมืองนี้เป็นสถานที่จำพรรษานานที่สุดเพราะว่าพระเจ้าปเสนทิโกศล เป็นพระญาติกับพระเจ้าพิมพิสาร กษัตริย์แห่งแคว้นมคธ โดยพระนางเวเทหิอัครมเหสี ของพระเจ้าพิมพิสาร เป็นพระภคินีของพระองค์เอง (พระเจ้ามหาโกศล พระราชบิดาของพระเจ้าปเสนทิโกศล ส่งพระนางเวเทหิไปอภิเษกสมรสกับพระเจ้าพิมพิสาร และมอบเมืองในแคว้นกาสีให้พระเจ้าพิมพิสารเพื่อเป็นของขวัญ ทำให้เมืองสาวัตถีและเมืองราชคฤห์เป็นไมตรีกันจนสิ้นรัชกาลของพระเจ้าพิมพิสาร) ทำให้พระพุทธเจ้าสามารถมาเผยแพร่พระพุทธศาสนาในเมืองสาวัตถีได้สะดวก เพราะพระเจ้าปเสนทิโกศลย่อมมีความเกรงใจในพระศาสดาของพระเจ้าพิมพิสารซึ่งเป็นพระญาติของพระองค์เอง ซึ่งต่อมาคัมภีร์พระพุทธศาสนากล่าวว่าพระเจ้าปเสนทิโกศลได้สดับพระธรรมเทศนาจนบรรลุเป็นพระโสดาบัน และเป็นองค์อัครพุทธศาสนูปถัมภกที่สำคัญองค์หนึ่ง โดยเป็นพระมหากษัตริย์ที่เป็นสหชาติ[3] (คือเกิดปีเดียวกันกับพระพุทธเจ้า) และมีความรักเคารพและมีความสนิทสนมกับพระพุทธองค์มาก โดยทรงสร้างมหาสังฆารามถวายคือ ราชการามมหาวิหาร ซึ่งความสนิทสนมของพระเจ้าปเสนทิโกศลกับพระพุทธองค์นั้น ปรากฏในหลายเหตุการณ์เช่น ทรงเข้ามาจูบกอดพระบาทของพระพุทธเจ้า (ส่วนใหญ่เหตุการณ์เหล่านี้ได้ถูกบันทึกไว้ใน ธรรมเจดีย์สูตร[4] โดยพระราชดำรัสของพระเจ้าปเสนทิโกศลทั้งพระสูตร แสดงถึงเหตุผลที่พระองค์ทรงรักและเคารพพระพุทธเจ้า โดยเปรียบเทียบกับลัทธิศาสนาอื่นไปด้วย) หรือตอนหนึ่งที่พระพุทธเจ้าเคยกล่าวตักเตือนพระเจ้าปเสนทิโกศลว่ากินจุเหมือนหมู[5] ซึ่งเป็นเครื่องยืนยันถึงความสนิทสนมกับพระพุทธองค์ได้อย่างดี และถึงแม้พระเจ้าปเสนทิโกศลจะศรัทธาในพระพุทธศาสนาอย่างแรงกล้า แต่ทว่าพระองค์ไม่ได้กีดกั้นผู้นับถือศาสนาอื่นแต่อย่างใด และยังคงให้ความอุปถัมภ์บำรุงศาสนาอื่นเป็นอย่างดี

นอกจากนี้ เมืองสาวัตถี มีมหาอุบาสกมหาอุบาสิกาหลายคน เช่น อนาถบิณฑิกเศรษฐี[6], นางวิสาขามหาอุบาสิกา[7] ซึ่งมีความเคารพรักศรัทธาสร้างมหาสังฆารามวัดเชตวันมหาวิหาร (ของอนาถบิณฑิกเศรษฐี) และวัดบุพพารามมหาวิหาร (ของนางวิสาขา[8]) และให้การทำนุบำรุงพระพุทธศาสนาอย่างมั่นคง ด้วยเหตุหลายประการดังกล่าว พระพุทธเจ้าจึงเสด็จมาประทับที่เมืองนี้มากที่สุด โดยมาทรงประทับอยู่ถึง 25 พรรษา โดยแบ่งเป็น 19 พรรษาที่วัดเชตวันมหาวิหาร และอีก 6 พรรษาที่วัดบุพพาราม

เนื่องด้วยพระพุทธองค์ประทับที่เมืองสาวัตถีนานที่สุด จึงทำให้เป็นเมืองที่เกิดพระสูตรมากมาย เช่น มงคลสูตร ธรรมนิยามสูตร รวมไปถึงกาลามสูตร ที่ตรัสแสดง ณ เกสปุตตนิคม ก็อยู่ในอาณาเขตของแคว้นโกศลด้วย

ในช่วงปลายพุทธกาล ได้เกิดเหตุการณ์ที่พระเจ้าอชาตศัตรู ทำปิตุฆาต ปลงพระชนม์พระราชบิดาของพระองค์เอง ทำให้พระนางเวเทหิ อัครมเหสีของพระเจ้าพิมพิสารเสียพระทัยจนสิ้นพระชนม์ตามกันไป พระเจ้าปเสนทิโกศลจึงกริ้วพระเจ้าอชาตศัตรูมาก จึงสั่งยึดเมืองในแคว้นกาสีที่พระเจ้ามหาโกศลยกให้พระเจ้าพิมพิสารคืน โดยทรงถือว่า ผู้ฆ่าพ่อไม่มีสิทธิ์ได้รับสมบัติพ่อ และได้ทำสงครามกัน ผลัดกันแพ้ชนะ จนสุดท้ายพระเจ้าปเสนทิโกศลชนะ จับพระเจ้าอชาตศัตรูได้ แต่ไม่ประหารชีวิตเพราะเห็นแก่เป็นพระนัดดา แต่สั่งให้สละราชสมบัติแทน และต่อมาก็ทรงให้พระเจ้าอชาตศัตรูกลับไปครองราชสมบัติอีกด้วยคงเห็นพระทัย โดยในครั้งนั้นได้ทรงส่งพระราชธิดาของพระองค์ให้ไปอภิเษกด้วย ทั้งสองแคว้นจึงกลัยมามีสัมพันธไมตรีกันอีกครั้ง ทำให้เมืองสาวัตถีและเมืองราชคฤห์กลับเป็นไมตรีกันจนสิ้นรัชกาลของพระปเสนทิโกศล[9]

ในช่วงปลายรัชกาลพระเจ้าปเสนทิโกศล ถูกพระเจ้าวิฑูฑภะพระราชโอรสของพระองค์เองยึดอำนาจ พระเจ้าปเสนทิโกศลจึงทรงม้าหนีไปเมืองราชคฤห์กับนางสนมคนหนึ่ง โดยหวังให้พระเจ้าอชาตศัตรูช่วยเหลือเพื่อนำราชสมบัติคืน แต่พระองค์เสด็จมาถึงเมืองราชคฤห์ในเวลากลางคืน ช่วงนั้นเป็นเวลาปิดประตูเมืองไม่สามารถเข้าประตูเมืองได้ ทำให้พระองค์เสด็จสวรรคตหน้าประตูเมืองในคืนนั้นเองเพราะทรงชราภาพมีพระชนม์มากถึง 80 พรรษา และเหน็ดเหนื่อยจากการเดินทางไกลแถมยังต้องประทับค้างแรมอยู่ข้างนอกที่มีอากาศหนาว นางสนมที่ได้ติดตามพระองค์ก็ร้องไห้คร่ำครวญ เมื่อถึงเวลาเช้าพระเจ้าอชาตศัตรูซึ่งพึ่งทราบข่าวจึงอัญเชิญพระศพไว้ถวายพระเพลิงเสร็จสิ้นไปด้วยดี แต่ยังไม่ทันที่จะยกทัพไปรบกับพระเจ้าวิฑูฑภะ พระเจ้าอชาตศัตรูก็ได้ข่าวว่าพระเจ้าวิฑูฑภะกับกองทัพได้ถูกน้ำหลากพัดหายไป หลังจากบุกโจมตีกรุงกบิลพัสดุ์ แคว้นสักกะและทำการกวาดล้างศากยะวงศ์จนหมดสิ้น(โดยเฉพาะในกรุงกบิลพัสดุ์และเป็นต้นตระกูลของพระพุทธองค์)เนื่องจากแค้นที่ถูกพวกศากยะวงศ์ดูหมิ่นว่าตนเป็นลูกจัณฑาล

เมื่อสิ้นรัชกาลพระเจ้าวิฑูฑภะ สาวัตถีก็ขาดพระราชาปกครอง แต่ว่าเนื่องจากพระเจ้าอชาตศัตรูนั้นทรงพระประสูติมาจากพระนางเวเทหิ ผู้เป็นพระภคินีและเป็นพระภาคิไนยของพระเจ้าปเสนทิโกศลซึ่งมีเชื้อสายแห่งราชวงศ์โกศล ทำให้พระเจ้าอชาตศัตรูผู้มีเชื้อสายราชวงศ์โกศลจึงมีสิทธิ์ที่จะปกครองแคว้น จึงยกทัพไปบุกเข้ายึดเมืองสาวัตถีพร้อมกับแคว้นโกศลมาไว้ในอำนาจและผนวกแคว้นโกศลและแคว้นสักกะที่อยู่ภายใต้การปกครองของแคว้นโกศลมาเข้ากับแคว้นมคธมาด้วยกัน ทำให้เมืองสาวัตถีจึงสิ้นสุดความสำคัญในฐานะเมืองหลวงแห่งแคว้นโกศล หลังจากนั้นการค้า ฯลฯ อำนาจต่าง ๆ ได้ไปรวมศูนย์ที่เมืองราชคฤห์และสุดท้ายที่เมืองปาฏลีบุตรในฐานะเมืองหลวงแห่งแคว้น แต่วัดเชตวันมหาวิหารยังคงเป็นศูนย์กลางสำคัญทางศาสนาอยู่ แต่ทว่าจนในที่สุดหลังพุทธศตวรรษที่ 18 เมืองสาวัตถีได้เสื่อมความสำคัญและถูกทิ้งร้างไปโดยสิ้นเชิงจนเหลือแต่ซากโบราณสถานในปัจจุบัน