西汉时东海郡的厚丘、建陵、阴平、下城、临渣、怀文、服武等古城，皆在境内。
后汉，建陵县并入厚丘县。至晋，阴平县也并入厚丘县。
宋元嘉十二年，废厚丘县为襄贲县，直
到北周建德七年（578年）始定沭阳县名，沿用至今。
沭阳夏商时属徐州。
周时属青州。
春秋末期为鲁国南境。
战国时属楚国。
秦初属薛郡，后属郯。
西汉置厚丘县，隶属东海郡，立阴平、建陵两侯国。
三国时立东海国，领厚丘、阴平、建陵等11县。
南朝宋文帝元嘉四年（427年），并入襄贲，另置僮县。
梁武帝天监五年，废僮县，置僮阳郡。
东魏孝静帝武定七年（549年）改僮阳郡为沭阳郡。
隋文帝开皇年间隶属海州。
唐高宗总章元年（668年）改属泗州。
咸亨五年（674年）还属海州。
明洪武年间隶属淮安府。
清世宗雍正二年（1724年）改属海州府。
民国2年属徐海道。
民国17年至37年属东海专员公署、徐海行政公署。
民国29年秋，中共淮海地委对境内区划作了较大调整，分设泗沭县抗日民主政府、潼阳县抗日民主政府、东海县抗日民主政府、灌云县抗日民主政府，隶属淮海区专员公署。
1949年5月，撤销东海、潼阳、泗沭县，原辖区划归沭阳县，宿迁部分辖区划给沭阳，隶属淮阴行政专员公署。
1983年实行市管县，属淮阴市。
1996年8月区划调整，属新设地级宿迁市。
2011年江苏省试点省直管县。
