Das Stadion von Laodikeia am Lykos (oder auch Laodicea ad Lycum) wurde unter Vespasian (römischer Kaiser von 69-79 n. Chr.) oder Titus (79-81 n. Chr.) in eine natürliche Senke am südlichen Ende der Stadt integriert. Es handelt sich vermutlich um eine in der römischen Epoche übliche hufeisenförmige Anlage. Die Archäologen der Universität Denizli schließen dies aus der auf der Ostseite abgeflachten Struktur, zumal an dieser Stelle keine Reste der Sitzbänke mehr aufzufinden sind.
Über die gesamte Länge haben sich Reste der Sitzreihen erhalten. Anders als 1827 von Alois Hirth in seinem Buch "Die Lehre der Gebäude bei den Griechen und Römern" vermutet, gehen heutige Archäologen nicht mehr von einer Verwendung des Stadions als "Amphitheater" bzw. "Amphitheatron" aus.

Auf der Nord-Ostseite des Stadions befinden sich die gewaltigen Überreste eines Gymnasions mit großer Badeanlage. Der 133 x 75 Meter große Komplex wurde nach einer Inschrift anlässlich des Besuches von Kaiser Hadrian und seiner Frau Sabina im Jahr 135 n. Chr. errichtet.

In hellenistischer Zeit fanden Sportarten wie Ringkämpfe, Boxen, Diskus- und Speerwerfen wie auch Laufwettbewerbe ein breites Publikum.
In römischer Zeit kamen blutige Tierhatzen und Gladiatorenkämpfe dazu.

Als ein Stadion bezeichnete man im ursprünglichen Wortsinn ein antikes griechisches Längenmaß mit einer Strecke von 600 Fuß, was je nach regionalem Fußmaß ungefähr einer Länge zwischen 165 und 196 m entspricht.
Die Bezeichnung des Längenmaßes hat sich auf die Wettkampfanlage übertragen, also auf die Laufbahn und die längs davon angelegten Zuschauerwälle.
Man beachte, dass die Länge der Laufstrecke und das Längenmaß oft nicht genau übereinstimmen. So hat die Stadionstrecke in Athen zwar ca. 185 Meter Länge, doch das attische Stadion ist ein Längenmaß von ca. 178 Meter Länge.

Die außergewöhnliche Länge von 280 Metern erklärt sich durch einen Vorplatz, auf dem die jungen Männer des Gymnasions ihr tägliches Training absolvierten.

Laodikeia am Lykos war eine antike Stadt in der Region Phrygien. Sie liegt 6 km nördlich von der heutigen Stadt Denizli und 10 km südlich von Pamukkale, bzw. Hierapolis, am Fluss Lykos (heute Çürüksu Çayı), einem Nebenfluss des Mäander. Erste Siedlungen in der Gegend um Denizli werden auf etwa 4000 v. Chr. datiert. Das Gebiet wurde von Hethitern, Phrygern, Griechen, Römern, Seldschuken und Mongolen erobert bzw. besiedelt.

Laodikeia wurde anstelle einer älteren Siedlung namens Diospolis von Antiochos II. zwischen 261 und 253 v. Chr. gegründet und nach seiner Frau Laodike benannt. In römischer Zeit galt die Stadt als wirtschaftliches Zentrum. Marcus Tullius Cicero war in seinem Jahr als Prokonsul in Kilikien 51/50 v. Chr. u. a. für die Rechtsprechung der acht Gerichtsbezirke seiner Provinz zuständig. So auch für Laodikeia, dem Zentrum eines Gerichtsbezirks der Provinz Asia. Zu diesem Zweck hielt er sich vom 13. Februar bis 15. März des Jahres 50 v. Chr. in Laodikeia auf.

In römischer Zeit war Laodikeia ein wichtiges Baumwollanbaugebiet. Laodikeia liegt nahe (8 km) den Thermen von Hierapolis (heute Pamukkale). Eine bestimmte rote Pflanzenwurzel konnte mit dem Wasser aus Hierapolis  verdünnt werden und dann schwarze Stoffe purpurn färben. So wurden immer mehr purpurne Stoffe im römischen Reich in Laodikeia hergestellt, z.B. die purpurnen Segel der Kleopatra.
Die aufwändige Färbung von Stoffen mit syrischen Purpurschnecken hatte eine Alternative bekommen, so dass Laodikeia bald zur Purpurstoffabrik des römischen Reiches wurde.Durch die spezielle Zusammensetzung des Thermalwassers von Pamukkale wurde in Laodikeia eine spezielle Augensalbe hergestellt. So lebte die Stadt von Kurgästen und Pilgern (die das heilende Wasser als heilig ansahen) und wurde sehr reich.

Im 1. Jahrhundert n. Chr. wurde Laodikeia zweimal, unter den Kaisern Tiberius und Nero, von Erdbeben schwer verwüstet, erholte sich aber aus eigenen Kräften wieder.