西汉于今县城南20千米古城村置铜眧县,属上党郡。北魏徙治今县城西南20千米故县镇,改属乡郡。建义元年(528)于今县境东南别置五原县,属襄垣郡,北齐废。迄隋,铜眧县先后属沁州、潞州。唐徙今治,先后属沁、韩、潞州。宋太平兴国二年(977)于今县境置威胜军,县属之。
金天会六年(1128)改威胜军为沁州,元光二年(1223)改义胜军。元初又改为沁州,县均属之。明洪武间铜眧县废入沁州,升直隶州。民国初年降为沁县。1946年沁县解放,1949年属长治专区。1958年与襄垣县合并为襄沁县。不久沁源县并入,称沁县,属晋东南专区。1959年恢复3县原建制,隶属不改。1967年属晋东南地区。1985年属长治市。
1997年,沁县人口约17万人。辖4个镇、17个乡:城关镇、故县镇、郭村镇、新店镇、段柳乡、漳源乡、次村乡、南泉乡、南涅水乡、西汤乡、樊村乡、松村乡、羊庄乡、南里乡、南仁乡、迎春乡、册村乡、漫水乡、南池乡、待贤乡、杨安乡。县政府驻城关镇。(319个行政村)
2000年第五次人口普查,沁县常住总人口169959人,其中,城关镇34511人,郭村镇12459人,故县镇8876人,新店镇6157人,樊村乡6394人,段柳乡9621人,迎春乡10099人,松村乡11028人,次村乡4774人,漫水乡4991人,漳源乡8925人,羊庄乡5209人,西汤乡3110人,南涅水乡3968人,南里乡8963人,册村乡10014人,南仁乡4705人,南泉乡3071人,杨安乡3643人,南池乡5297人,待贤乡4144人。
2001年区划调整后,全县辖6个镇、7个乡:定昌镇、郭村镇、故县镇、新店镇、漳源镇、册村镇、段柳乡、松村乡、次村乡、牛寺乡、南里乡、南泉乡、杨安乡。
2010年第六次人口普查,沁县常住总人口172205人,其中,定昌镇57064人,郭村镇11026人,故县镇13003人,新店镇14838人,漳源镇13367人,册村镇13184人,段柳乡15266人,松村乡10506人,次村乡3871人,牛寺乡6064人,南里乡7941人,南泉乡3038人,杨安乡3037人。
2015年末,沁县辖6个镇、7个乡(合计13个),6个居委会、306个村委会(合计312个)。