秦漢時置端氏縣。北齊時，改為永寧縣。隋開皇十八年（598年），改稱沁水縣，《水經·沁水註》：“沁水又逕沁水縣故城北，蓋藉水以名縣矣。”是沁水縣以沁水而得名。新中國成立後，沁水縣先後隸屬於晉東南地區。1985年晉東南地區撤銷，沁水縣直隸於晉城市。
著名景點
柳氏民居：位於沁水縣城西南25公裡處歷山腳下的土沃鄉西文興村，為省級重點文物保護單位。原為河東解州鎮（今運城永濟縣解州鎮）唐代著名文學傢、哲學傢、散文傢、史稱“永州司馬”的柳宗元後裔的宅第。1942年，在沁南抗日縣政府領導下，西文興村的世襲柳府始變為民宅至今，故稱為柳氏民居。
歷山自然風景區：歷山，位於山西省南端沁水、垣曲、翼城三縣交界處，面積 150平方公裡，為國傢級自然保護區。歷山是華北面積最大、保存最完整的原始森林風景區，素有“五絕、十勝、百景”之稱，被譽為“天然大公園”。
三都古城：“湘峪古堡”位於沁水縣東南58公裡處的鄭村鎮境內的湘峪村。湘峪村因明朝戶部尚書孫居湘（萬歷20年進士）、禦史都堂孫可湘、四部首司孫鼎湘三兄弟同朝為官而聞名，其古堡歷史上民間俗稱“三都堂”。“湘峪古堡”建成於崇禎七年（1634），至今已有374年的歷史，是一座典型的防禦性城堡，占地面積3.25萬平方米。
郭壁古鎮：位於沁水縣東部的沁河西岸，古代，這裡曾是沁河渡口之一。由於村子地處灘塗戈壁，故名郭壁。
趙樹理故居：位於沁水縣加豐鎮尉遲村。故居內存有趙樹理生前書籍、柳制箱、皮箱和生活用品等遺物。
著名人物
劉東星，明隆慶進士，累升湖廣左佈政使，與明朝著名思想傢李贄私交甚厚。
孫居相（？-1634），萬歷二十年（1592）進士，累升兵部右侍郎。
孫鼎相，歷官吏部郎中、副都禦史、湖廣巡撫，亦有名於東林中。
張銓（？-1621），萬歷三十二年（1604）進士。歷禦史、江西巡按。死後被贈大理卿，再贈兵部尚書，謚忠烈。
張鳳儀，明末著名抗清女英雄。
張五典，歷官南京大理卿。卒，贈太子太保。
賈景德（1880-1960），清朝進士。曾任山西都督府秘書監、山西省政務廳廳長、正太鐵路局局長、山西綏靖公署秘書長。1942年後任國民黨政府銓敘部部長、考試院副院長、行政院副院長、行政院秘書長。到臺灣後，任臺灣“考試院”院長“總統府”資政。
趙樹理（1906-1970），作傢。著有長篇小說《李傢莊變遷》、《三裡灣》，中篇小說《李有才板話》，短篇小說《小二黑結婚》、《鍛煉鍛煉》。趙樹理創立中國著名文學流派“山藥蛋派”。