沙洋城区原为汉津古镇。在汉代名汉津渡，逐渐形成渡口集场成为汉江水运的重要港口。南北朝西魏恭帝（535--556年）设绿麻县治于沙洋。隋大业元年（605年）绿麻县废，更名为章山县。唐代章山县入长林县，汉津改称长林镇。贞观八年（634年），唐尉迟恭（敬德）在靠近汉津口的琼台山修建“沙洋堡”，沙洋之名始于此。贞观二十年（647年）移长林县治于后港藻湖，沙洋仍设长林镇。
北宋靖康元年（1126年）设荆门镇。南宋绍兴十四年（1144年）荆门镇移新城（今李市镇新城村）。元代筑绿麻城。明洪武九年（1376年）废长林县入荆门县，沙洋设巡检司。成化元年（1456年），沙洋巡检司移驻新城。天启年间，沙洋为玉州，属古荆门。清顺治三年（1646年）改承天府为安陆府（今钟祥市），荆门州属之。十二年（1655年），安陆府设同知公署于沙洋。
1928、1949、1960年曾3次设市。1985年设立区荆门市沙洋区。1996年，沙洋区面积2184平方千米，人口约61.7万人，辖1街道12镇3乡：汉津街道、五里铺镇、十里铺镇、拾回桥镇、后港镇、蛟尾镇、毛李镇、官垱镇、李市镇、马良镇、烟垢镇、沈集镇、曾集镇、蔡庙乡、草场乡、四方铺乡。区政府驻沙洋。
1998年12月9日，国务院批准撤销荆门市沙洋区，设立沙洋县。县政府驻地为沙洋镇。
2000年第五次人口普查，沙洋县常住总人口669469人，其中（14个镇、2个乡）：沙洋镇57714人，五里镇34107人，十里镇38815人，纪山镇26650人，拾桥镇48586人，后港镇49135人，蛟尾镇30086人，毛李镇41893人，官当镇37825人，李市镇41265人，马良镇41615人，烟垢镇44614人，沈集镇38984人，曾集镇25695人，草场乡18912人，蔡庙乡23792人，沙洋监狱管理局69781人。
2001年3月，撤销草场乡，划归五里铺镇管辖；撤销蛟尾镇，划归后港镇管辖；撤销蔡庙乡，划归曾集镇管辖；烟垢镇更名为高阳镇。调整后，沙洋县辖沙洋、五里铺、十里铺、纪山、拾回桥、后港、毛李、官当、李市、马良、高阳、沈集、曾集13个镇。
2004年末，沙洋县总人口594026人，辖沙洋、五里铺、十里铺、纪山、拾回桥、后港、毛李、官当、李市、马良、高阳、沈集、曾集13个镇，共有29个居委会、349个村委会。2005年12月31日底，沙洋县辖13个镇，29个居委会、250个村委会。
2010年第六次人口普查，沙洋县常住总人口581443人，其中：沙洋镇59158人，五里铺镇43825人，十里铺镇34162人，纪山镇23543人，拾回桥镇41035人，后港镇69968人，毛李镇36830人，官当镇34813人，李市镇37237人，马良镇34910人，高阳镇39137人，沈集镇33647人，曾集镇44627人，沙洋监狱管理局48551人。