尧属冀州。
舜改属并州。
夏、商复属冀州。
周定王十四年(前529)晋置铜鞮邑。
周灵王十二年(前560)，晋悼公把铜鞮封给晋大夫羊舌氏为食邑。
周敬王六年(前514)，晋顷公灭羊舌氏族，把铜鞮分为铜鞮(今沁县)、杨氏(今洪洞)、平阳(今临汾)，铜鞮辖境缩小(约包括今榆社、武乡、沁县、沁源、襄垣和屯留的一部分)。
周安王二十六年(前376)魏、韩、赵三家分晋，铜鞮属赵。
秦王赢政十一年(前236)，秦兵二攻阏与城，占领赵国城邑九座，复置上党郡，辖铜鞮。
东汉、三国、两晋，铜鞮隶属上党郡。
十六国时期，铜鞮改隶并州乡郡。
北魏建义元年(528)，复置襄垣郡，分铜鞮、襄垣，设五原县，属襄垣郡，并置乌苏城。
北齐天保九年(558)，撤襄垣郡，五原县复归铜鞮、襄垣。
隋开皇三年(583)，废乡郡，铜鞮归潞州。
大业元年(605)，撤甲水县(治在今南涅水村)，归铜鞮、乡县。
唐武德元年(618)，铜鞮隶属韩州。
武德三年(620)，析铜鞮、乡县复置甲水县。
武德九年(629)省甲水县，复归铜鞮、乡县。
贞观十七年(643)废韩州，铜鞮隶河东道潞州。
永徽六年(655)，铜鞮始隶沁州。
显庆四年(659)仍归潞州。
五代十国时，铜鞮县先后属唐、晋、汉之潞州。
宋太平兴国二年(977)，在铜鞮县乱柳(今段柳村)石围建威盛军(今沁县城)，属河东路，隶铜鞮、武乡。
靖康元年(1126)十月，金兵南下，威胜军刺史李植率众投降，威胜军改绵阳郡，属河东南路，铜鞮随金。
天会六年(1128)，改绵山郡为沁州。
元光二年(1223)，升沁州为义胜节镇军，领铜鞮、武乡、沁源、绵上四县及南关镇。
明洪武初年，省铜鞮县入州，直隶山西布政司，领武乡、沁源二县。
万历二十四年(1596)五月，改属汾州府。
万历三十二年(1604)仍直隶山西布政司。
清沿明制，沁州仍为山西省直隶州，归冀宁道，领武乡、沁源二县。
1912年，废沁州改称沁县。
1930年，废道，直属山西省，划为二等县。
1937年10月属山西省第三行政区，行政公署驻沁县。
1939年7月5日，日军二次侵占沁县城，四年9月，抗日政府设路东办事处。
1941年9月，设晋冀豫边区太岳区，共四个专区，沁县属于一专区。
1942年3月，漳源县并入沁县。
1945年10月1日，沁县属山西省长治专区，辖第一至第五个行政区。
1953年5月，实行乡、村建制。
1956年3月，扩大乡区划，撤销区建制，将79个乡合并为29个乡。
1958年8月至9月，成立人民公社，将29个乡改制为火箭人民公社、上游人民公社、太阳红人民公社、卫星人民公社、太阳人民公社、前进人民公社6个人民公社。
1958年9月，沁县与襄垣县合并，称襄沁县，县机构驻沁县。
10月，沁源县与襄沁县合并，称沁县。
1958年，长治专区改称晋东南专区，沁县隶属其下。
同年11月，襄垣、沁县、沁源三县合并为襄垣县。
1959年3月，增设松村、次村2个人民公社。
1959年7月、9月，沁源县和襄垣县先后从沁县分出，恢复原建置。
1963年2月，将9个人民公社划为22个人民公社。
1971年杨安人民公社划归屯留县，1972年杨安人民公社复归沁县。
1985年4月，国务院撤销晋东南地区，实行市管县体制，沁县属长治市管辖。