汉为龟兹国地，隶西域都护府。隋唐间为沙雁州，唐属龟兹都督府。清乾隆二十四年（1759年）置沙雅尔回庄，属库车办事大臣，后属库车直隶厅。光绪二十八年（1902年）设沙雅县，隶库车直隶州，属阿克苏道。
1949年后，隶属阿克苏专区、阿克苏地区。
1945年在沙雅设新民镇，1955年建沙雅镇。
2000年，沙雅县辖1镇、7乡：沙雅镇、古勒巴格乡、托依堡勒迪乡、红旗乡、英买里乡、海楼乡、努尔巴格乡、塔里木乡。根据第五次人口普查数据：全县总人口202992人，其中各乡镇人口（人）： 沙雅镇 34996 古勒巴格乡 20011 托依堡勒迪乡 38425 红旗乡 26498 英买里乡 37820 海楼乡 19961 努尔巴格乡 7862 塔里木乡 6133 新垦农场虚拟乡 4108 第一牧场虚拟乡 1621 第二牧场虚拟乡 1027 沙雅监狱虚拟乡 4530。
