沭阳自西汉建县至今已有2000多年历史。境内有鲁成公九年（公元前582年）建的郯子国，在今沭城西北20公里处，仍可寻到留下的遗址。

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。