Saue mõis eraldati Sausti mõisast 17. sajandi esimsel poolel. Tollal kandis ta Väike-Sausti (saksa k Klein-Sauß) nime, kust tuleneb ka koha eestikeelne nimi. Mõlemad mõisad kuulusid tollal von Scharenbergide aadliperekonnale.

Saue mõisat hakati esinduslikult välja ehitama 1775. aastal, mil selle omandas Friedrich Hermann von Fersen. Enda järgi Friesdrichshof’iks ristitud mõisa püstitas ta kahekorruselise barokse kivihoone. Põhiosas 1780tel aastatel valminud hoone projekteeris tõenäoliselt kubermanguarhitekt Johann Schultz. Hoone teeb ainulaadseks teise korruse ülirikkalik stukkdekoor, mis katab pea kõiki teise korruse kui peakorruse ruume. Vähemalt osa stukki on tšehhi (böömi) meistri Karl Kalubka töö.

Peahoonega liituvad otstes veidi nurgi asetsevad ühekorruselised tiibhooned. Tallinn-Pärnu maanteelt mõisa suundunud ajaloolise sissesõidutee viimased 1,2 kilomeetrit oli sirge sihitee, mis viis täpselt peahoone keskteljele. Umbes 800 viimast meetrit sihiteest oli kujundatud kauni alleena. Vähesed kõrvalhooned paiknesid enamjaolt peahoonest edela pool sihitee ümbruses. Peahoone taga oli väga avar ja suursugune park.

Majanduslikesse raskustesse sattunud Fersenid müüsid mõisa 1790tel aastatel Saku mõisa omanikule Karl Friedrich von Rehbinderile. Alates 1852. aastast kuulus mõis von Ruckteschellidele, kellelt ta aga üsna pea siirdus von Staelbornide aadliperekonna valdusse. Nende kätte jäi mõis kuni 1919. aasta võõrandamiseni.

Võõrandamisjärgselt kingiti mõis Vabadussõja väejuhile Johannes Ermile. Teise maailmasõja järel on mõisas paiknenud nii masina-traktorijaam, vanadekodu, kui ka haigla.

Alates 1990test aastatest kuulub mõis perekond Kriisade eravaldusse, kes on edukalt restaureerinud enamiku hinnalisest stukkdekoorist ning teinud mõisast pidulike ürituste korraldamise armastatud koha.

Mõisakompleks ise on jäänud 20. sajandil tekkinud Saue linna sisse, jäädes viimase kirdeserva. Enamik Saue linnast on kerkinud kunagistele mõisapõldudele. Mõisakompleksi vahetusse lähedusse on püstitatud massiliselt uusehitisi. Ajalooline sissesõiduallee on muutunud Saue linnatänavaks. Tundmatuseni on muutunud ümbruskonna teedevõrk - Tallinn-Pärnu maantee on Saue (Kanama) kohal õgvendatuna viidud täiesti uuele trassile. Täiesti uue teena on rajatud Kanama-Keila maantee ehk Tallinna ringtee läänepoolne osa. Sauele (linna) on selle tee pealt rajatud mitu uut sissesõiduteed.

Ajaloolise jaotuse järgi Harjumaale Keila kihelkonda kuulunud mõis jääb kaasajal Harjumaale Saue linna territooriumile.