沙洋城區原為漢津古鎮。在漢代名漢津渡，逐漸形成渡口集場成為漢江水運的重要港口。南北朝西魏恭帝（535--556年）設綠麻縣治于沙洋。隋大業元年（605年）綠麻縣廢，更名為章山縣。唐代章山縣入長林縣，漢津改稱長林鎮。貞觀八年（634年），唐尉遲恭（敬德）在靠近漢津口的瓊臺山修建“沙洋堡”，沙洋之名始于此。貞觀二十年（647年）移長林縣治于后港藻湖，沙洋仍設長林鎮。

北宋靖康元年（1126年）設荊門鎮。南宋紹興十四年（1144年）荊門鎮移新城（今李市鎮新城村）。元代筑綠麻城。明洪武九年（1376年）廢長林縣入荊門縣，沙洋設巡檢司。成化元年（1456年），沙洋巡檢司移駐新城。天啟年間，沙洋為玉州，屬古荊門。清順治三年（1646年）改承天府為安陸府（今鐘祥市），荊門州屬之。十二年（1655年），安陸府設同知公署于沙洋。

1928、1949、1960年曾3次設市。1985年設立區荊門市沙洋區。1996年，沙洋區面積2184平方千米，人口約61.7萬人，轄1街道12鎮3鄉：漢津街道、五里鋪鎮、十里鋪鎮、拾回橋鎮、后港鎮、蛟尾鎮、毛李鎮、官垱鎮、李市鎮、馬良鎮、煙垢鎮、沈集鎮、曾集鎮、蔡廟鄉、草場鄉、四方鋪鄉。區政府駐沙洋。

1998年12月9日，國務院批準撤銷荊門市沙洋區，設立沙洋縣。縣政府駐地為沙洋鎮。

2000年第五次人口普查，沙洋縣常住總人口669469人，其中（14個鎮、2個鄉）：沙洋鎮57714人，五里鎮34107人，十里鎮38815人，紀山鎮26650人，拾橋鎮48586人，后港鎮49135人，蛟尾鎮30086人，毛李鎮41893人，官當鎮37825人，李市鎮41265人，馬良鎮41615人，煙垢鎮44614人，沈集鎮38984人，曾集鎮25695人，草場鄉18912人，蔡廟鄉23792人，沙洋監獄管理局69781人。

2001年3月，撤銷草場鄉，劃歸五里鋪鎮管轄；撤銷蛟尾鎮，劃歸后港鎮管轄；撤銷蔡廟鄉，劃歸曾集鎮管轄；煙垢鎮更名為高陽鎮。調整后，沙洋縣轄沙洋、五里鋪、十里鋪、紀山、拾回橋、后港、毛李、官當、李市、馬良、高陽、沈集、曾集13個鎮。

2004年末，沙洋縣總人口594026人，轄沙洋、五里鋪、十里鋪、紀山、拾回橋、后港、毛李、官當、李市、馬良、高陽、沈集、曾集13個鎮，共有29個居委會、349個村委會。2005年12月31日底，沙洋縣轄13個鎮，29個居委會、250個村委會。

2010年第六次人口普查，沙洋縣常住總人口581443人，其中：沙洋鎮59158人，五里鋪鎮43825人，十里鋪鎮34162人，紀山鎮23543人，拾回橋鎮41035人，后港鎮69968人，毛李鎮36830人，官當鎮34813人，李市鎮37237人，馬良鎮34910人，高陽鎮39137人，沈集鎮33647人，曾集鎮44627人，沙洋監獄管理局48551人。