秦属南安县，北周属平羌县，隋属峨眉县，宋属嘉祥县，明属嘉定州，清属嘉定府，后属乐山县。1978年属乐山市五、六、七、八区。1985年为乐山市辖区（县级）。
1996年，沙湾区面积617平方千米，人口约21万人。辖7镇6乡：沙湾镇、嘉农镇、葫芦镇、龚嘴镇、牛石镇、福禄镇、太平镇、轸溪乡、谭坝乡、范店乡、铜茨乡、碧山乡、踏水乡。区政府驻沙湾镇。
2000年第五次人口普查，沙湾区常住总人口192156人，其中（8个镇、5个乡）：沙湾镇53200人，嘉农镇23734人，太平镇24883人，福禄镇19923人，牛石镇8389人，龚嘴镇5298人，葫芦镇10898人，踏水镇10412人，潭坝乡7703人，轸溪乡5144人，范店乡4545人，铜茨乡5975人，碧山乡12052人。
2004年，沙湾区辖沙湾、福禄、太平、龚嘴、牛石、嘉农、葫芦、踏水8个镇和范店、碧山、铜茨、谭坝、轸溪5个乡。
2010年第六次人口普查，沙湾区常住总人口187180人，其中：沙湾镇51520人，嘉农镇25816人，太平镇18589人，福禄镇19358人，牛石镇7760人，龚嘴镇4808人，葫芦镇10711人，踏水镇9439人，谭坝乡7554人，轸溪乡4608人，范店乡3213人，铜茨乡5814人，碧山乡11458人，沫江办事处6532人。
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