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公裏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）唐代著名文學家、哲學家、散文家、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平方公裏，為國家級自然保護區。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公裏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，是壹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，這裏曾是沁河渡口之壹。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。