古为彝地。夏、商、周及春秋战国均为部落。唐置沐源镇，属嘉州犍为郡，因在沐川上源故名。以城东南峰岩耸立，如人沐浴名之。元置沐川长官司，属马湖府。明马湖府改置县入屏山县。1940由屏山县分出置沐川设治局，1942置沐川县。
1996年，沐川县面积1401平方千米，人口约24.8万人，辖7个镇、16个乡：沐溪镇、永福镇、大楠镇、箭板镇、黄丹镇、舟坝镇、利店镇、建和乡、幸福乡、新凡乡、新街乡、富和乡、炭库乡、底堡乡、干剑乡、杨村乡、高笋乡、茨竹乡、海云乡、武圣乡、平乐乡、火谷乡、凤村乡。县政府驻沐溪镇。
2000年第五次人口普查，沐川县常住总人口229945人，其中：沐溪镇36389人，永福镇16032人，大楠镇13976人，箭板镇10188人，舟坝镇14699人，黄丹镇13750人，利店镇7910人，建和乡8705人，幸福乡13326人，新凡乡6013人，新街乡4645人，富和乡5647人，炭库乡7963人，底堡乡8426人，干剑乡6734人，杨村乡7844人，高笋乡8377人，菠竹乡8263人，海云乡6873人，火谷乡4687人，武圣乡5208人，平乐乡7463人，凤村乡6827人。
2003年3月31日，省政府（川府民政[2003]12号）批复同意撤销新街乡，将所属6个村的行政区域并入新凡乡；撤销干剑乡，将所属4个村的行政区域并入底堡乡；撤销火谷乡，将所属5个村的行政区域并入利店镇。
2004年，沐川县辖沐溪、黄丹、永福、舟坝、利店、大楠、箭板7个镇和建和、富和、炭库、杨村、高笋、茨竹、凤村、幸福、新凡、底堡、武圣、海云12个乡。
2010年第六次人口普查，沐川县常住总人口216737人，其中：沐溪镇42120人，永福镇14120人，大楠镇11187人，箭板镇7805人，舟坝镇14321人，黄丹镇12625人，利店镇12182人，建和乡8185人，幸福乡12855人，新凡乡9543人，富和乡4572人，炭库乡6526人，底堡乡13478人，杨村乡6906人，高笋乡8120人，茨竹乡7257人，海云乡6136人，武圣乡9298人，凤村乡7109人，五马坪监狱2392人。