沭阳建县至今已有2000多年历史。春秋属鲁国,鲁成公九年,在今县西北建中城邑。西汉武帝时,始设厚丘县,隶属东海郡。北周建德七年,改为沭阳县,县名沿用至今。唐高宗总章元年,沭阳改属泗州,咸亨五年,还属海州,五代、宋、元依唐制。明洪武年间,沭阳从海州析出,隶属淮安府,清雍正二年,改属海州,民国属海道。1940年设抗日民主政府,1945年8月至1949年5月,沭阳属苏皖第六行政区。1949年5月,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,沭阳隶属新成立的地级宿迁市。2011年,列为江苏省直管县三个试点之一。
沭阳古为纷争之地,近为革命老区之一。北宋时宋江义军活动于海、沭一带,南宋时韩世忠在此抗金。清顺治年间,以榆园山为首的农民义军,奋起反抗清庭统治。老一辈革命家刘少奇、陈毅、黄克诚、张爱萍、李一氓等同志,皆在这里领导过革命斗争。