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。