唐置洪杜縣、城樂縣、務川縣。元置沿河長官司，因地處烏江沿岸，故名。1913年改縣。1986年改自治縣。

1996年，沿河土家族自治縣轄10個鎮、12個鄉：和平鎮、客田鎮、洪渡鎮、思渠鎮、土地坳鎮、夾石鎮、官舟鎮、譙家鎮、淇灘鎮、沙子鎮、黑水鄉、黑獺鄉、中界鄉、曉景鄉、甘溪鄉、板場鄉、泉壩鄉、中寨鄉、黃土鄉、新景鄉、塘壩鄉、垢坪鄉。縣政府駐和平鎮。

2000年第五次人口普查，沿河土家族自治縣總人口474331人，其中：和平鎮38934人，沙子鎮23634人，譙家鎮39162人，夾石鎮33507人，淇灘鎮30325人，官舟鎮42973人，土地坳鎮19700人，思渠鎮19749人，客田鎮15299人，洪渡鎮7580人，黑獺鄉6963人，黑水鄉19542人，中界鄉19330人，曉景鄉12191人，甘溪鄉26610人，板場鄉27480人，泉壩鄉18522人，中寨鄉16724人，黃土鄉14513人，新景鄉15114人，塘壩鄉15518人，后坪鄉10961人。

2003年末，沿河土家族自治縣總人口56.11萬人，其中非農業人口3.33萬人；少數民族人口39.92萬人。轄10個鎮、12個鄉，432個村委會、18個（社區）居委會。

2007年末，全縣總面積2468.8平方千米，總人口58萬人，其中以土家族為主的少數民族人口占總人口的55.6%，轄22個鄉鎮，55個辦事處，382個行政村、13個居委會、6個社區，3703個村民小組。

2010年第六次人口普查，沿河土家族自治縣常住總人口449819人，其中：和平鎮56579人，沙子鎮20860人，譙家鎮37601人，夾石鎮27785人，淇灘鎮27794人，官舟鎮45656人，土地坳鎮19048人，思渠鎮16877人，客田鎮13184人，洪渡鎮7871人，黑獺鄉5966人，黑水鄉16900人，中界鄉14800人，曉景鄉10269人，甘溪鄉22749人，板場鄉24591人，泉壩鄉18052人，中寨鄉13825人，黃土鄉12323人，新景鄉12748人，塘壩鄉14182人，后坪鄉10159人。

2010年末，全縣常住人口45.01萬人。2011年末，沿河土家族自治縣面積2468.8平方千米，常住人口44.88萬人，戶籍人口66.10萬人，轄10個鎮、12個鄉，6個社區、13個居委會、429個行政村，3909個村民組。

2015年1月23日，省政府（黔府函[2015]15號）批復同意撤銷和平鎮、黑獺鄉、沙子鎮、黑水鄉、甘溪鄉、泉壩鄉、中寨鄉、黃土鄉、新景鄉、板場鄉、中界鄉、塘壩鄉，設置新的和平街道、團結街道、沙子街道、黑水鎮、甘溪鎮、泉壩鎮、中寨鎮、黃土鎮、新景鎮、板場鎮、中界鎮、塘壩鎮。

全縣現轄3個街道、17個鎮、2個鄉：和平街道、團結街道、沙子街道、譙家鎮、夾石鎮、淇灘鎮、官舟鎮、土地坳鎮、思渠鎮、客田鎮、洪渡鎮、黑水鎮、甘溪鎮、泉壩鎮、中寨鎮、黃土鎮、新景鎮、板場鎮、中界鎮、塘壩鎮、曉景鄉、垢坪鄉。