沁水县历史悠久，考古发现的下川遗址证明距今2.3万年至1.6万年前人类已经在这里繁衍生息。尧舜时代，属帝都畿内，至今还有“尧王择婿”“舜耕历山”的美丽传说。夏商两代均属冀州。周武王十三年（前1122）封文王十六子于原，是为原国，在今沁水县城西北。春秋属晋，战国属韩。周安王二十六年（前376），赵、魏、韩三家分晋，迁晋君于端氏食邑，在今沁水县城东22千米的郑庄镇西城村，成为晋国最后的国都。赵肃侯元年（前349），夺晋君端氏，徙处屯留，境属赵国。秦属上党郡。高祖元年（前203），设端氏县，属河东郡。建元年间（前140－前135），武苏封代共王之子刘忠于端氏，改为端氏侯国。三国曹魏端氏始隶平阳郡。西晋先隶平阳郡，后属安平郡。北魏时，端氏县曾一度废置，复置后隶安平郡，并在今城西30里另设东永安县，隶属泰宁郡。北齐时改为永宁县，端氏、永宁均属安平郡。隋开皇三年（583），端氏县治迁至今端氏村。隋开皇十八年（598），永宁县改为沁水县，县治迁至今县城。二县隶长平郡。唐、五代、宋，二县隶泽州。元至元三年（1266），端氏县并入沁水县，属晋宁路。明代隶冀宁道，清代属泽州府，民国初年废泽州府，改属冀宁道。民国23年（1934），废冀宁道，直属山西省政府。抗日战争初期，沁水属山西省第五行政专员公署。1941年至1942年，晋冀鲁豫边区太岳区在沁水境内设立沁水、士敏、沁南三县。1943年7月，沁水县并入士敏县，1944年3月，沁南县改称沁水县。1947年7月，士敏县并入沁水县。中华人民共和国成立后，沁水县长期隶属于山西省晋东南行政公署，1985年，划归晋城市管辖。