沁水縣歷史悠久，考古發(fā)現(xiàn)的下川遺址說明距今約2.3萬年至1.6萬年前人類已經(jīng)在這里繁衍生息。
堯舜時代，屬帝都畿內(nèi)，至今還有“堯王擇婿”、“舜王躬耕”遺址。
夏商兩代均屬冀州，為“王畿”之地。
周為原國，周武王十三年封弟文王十六子于原，是為原國，在今沁水縣城西北。
春秋屬晉，戰(zhàn)國屬韓，周安王二十六年（前376），韓、趙、魏三家分晉，僅予晉君食以端氏一邑，在今沁水縣城東22公里的鄭莊鎮(zhèn)原西城村，成為晉國最后的國都。
趙肅侯元年（前349），奪晉君端氏，徙處屯留，境屬趙國。
秦屬上黨郡。
漢屬司隸，高祖元年（前206）設(shè)端氏縣，屬河東郡。
建元年間（前140~前135），武蘇封代共王之子劉忠于端氏，改為端氏侯國。
建武元年（25），光武帝封其族子劉遵于端氏，改設(shè)安平郡。
三國屬魏之司州，建安年間，廢安平郡，端氏屬平陽郡。
兩晉年間，建制沒變。
南北朝屬北魏之建州，太平真君七年（446），廢端氏縣。
太和二十年（496）復設(shè)端氏縣，且為安平郡治，領(lǐng)端氏、濩澤二縣。
孝昌二年（526），設(shè)東永安縣，治所在今沁水縣龍港鎮(zhèn)原固鎮(zhèn)村，并為泰寧郡治，領(lǐng)東永安、西河、西濩澤、高延四縣。
北齊屬建州，天保元年（550）廢泰寧郡，改東永安縣為永寧縣。
隋屬冀州，開皇三年（583）改建州為澤州，廢安平郡，端氏縣由端氏聚（今沁水縣鄭莊鎮(zhèn)原西城村）遷到今沁水縣端氏村。
開皇十八年（598），改永寧縣為沁水縣，縣治由故城鎮(zhèn)（今沁水縣龍港鎮(zhèn)原固鎮(zhèn)村）遷到今縣城，同屬澤州。
大業(yè)三年（607）改州為郡，又屬高平郡。
義寧二年（618）改郡為州，再屬澤州。
唐屬河東道，武德八年（625）端氏縣改澤州治，領(lǐng)端氏、濩澤、沁水三縣。
貞觀元年（627）州治遷至今晉城。
天寶元年（742）改州為郡，又屬高平郡。
乾元元年（758）改郡為州，再屬澤州。
五代屬后晉之澤州；梁晉之晉，時屬梁，時屬晉。
宋屬河東路澤州。
金屬河東南路，天德二年（1151）改屬平陽府澤州。
貞祐四年（1216）又屬上黨澤州昭義軍。
興定二年（1218）再改屬盂州。
正大元年（1224）方將州升為忠昌軍。
元屬司校司，至元三年（1266）廢司校司，改屬平陽路澤州，并將端氏并入沁水。
大德九年（1305）改平陽路為晉寧路。
明屬山西布政使司平陽府，洪武九年（1376）將澤州升為直隸州。
清屬山西布政使司冀南道（后改為冀寧道）澤州。
清雍正六年（1728）升澤州為澤州府，直屬山西布政使司。
1911年，廢澤州府，改屬山西省冀寧道。
1934年廢冀寧道，直屬山西省政府。
1937年，確立專署制度，屬山西省第五行政督察專員公署。
抗日戰(zhàn)爭時期（中條戰(zhàn)役后），八路軍南下，建立岳南根據(jù)地，1941年8月成立沁水縣抗日政府，駐原蘇莊鄉(xiāng)四十畝村一帶，屬岳南專辦三地委。
1941年10月成立沁東縣抗日政府，一度稱端氏縣，駐固縣鄉(xiāng)元上村，屬晉豫區(qū)委。
1942年2月成立沁南縣抗日政府，駐土沃鄉(xiāng)南陽村，屬條東地委。
1941年12月沁東縣改稱士敏縣。
沁水、士敏同改屬太岳行署。
1943年7月，沁水縣并入士敏縣。
1944年3月沁南縣改稱沁水縣。
1945年12月，撤銷青城縣，將青城縣五區(qū)（原王寨鄉(xiāng)、原樊村河鄉(xiāng)）、士敏縣七區(qū)（原城關(guān)鎮(zhèn)）劃歸沁水縣。
1946年1月沁水縣政府由土沃鄉(xiāng)的南陽村遷駐今縣城。
1947年7月士敏縣并入沁水縣，屬太岳行署二專署。
1948年，撤銷邊區(qū)建制，改屬華北人民政府太岳行署二專署。
1949年4月山西全境解放。
沁水縣改屬翼城臨時專署。
新中國成立后，沁水縣先后隸屬于長治專區(qū)、晉東南專區(qū)、晉東南地區(qū)。
1958年10月，沁水縣并入陽城縣。
1959年10月沁、陽分治。
從1985年起，沁水縣隸屬晉城市。