周为鄟（今临沭城西南贺城一带）等小国地，为鲁之附属。
春秋战国先后属鲁、吴、越、楚。
西汉分属东海郡利城、即丘、郯县地。
隋分属怀仁（今江苏省赣榆县）、临沂、郯县。
唐武德四年（621），自临沂析置临沭县，属河南道沂州琅邪郡。
唐武德六年（623），临沭县撤销，并入临沂县。
清代，属山东布政司沂州府，雍正十二年（1734）分属兰山、郯城两县。
1912年后先后属济宁道、琅琊道。
1936年，属山东省第三行政督察区，北部为临沂县第五区，南部为郯城县第五区；后郯五区析置郯六区、郯七区，隶属郯城县政府第二办事处，驻地在今郑山街道办事处。
1940年1月，成立抗日民主政权郯东北第一办事处，直属鲁南专区领导。
同年7月，改称苍马办事处，属鲁南专区第三行政区。
1941年6月，苍马办事处改为临沭县，隶属鲁南专区第四行政区，后改属滨海专区。
1950年5月，隶属临沂专区。
1956年3月撤县，南部石门、大兴、李庄、岌山4区划归郯城，北部玉山、蛟龙、青云、夏庄4区及钟山区沭河以东部分划莒南，钟山区沭河以西部分划临沂。
1961年7月恢复临沭县，原划郯城、莒南两县的区域复为临沭县政区，属临沂专区，治所夏庄。
1967年隶属临沂地区。
1995年4月属临沂市。