沛郡是中国古代西汉开始设立的一个郡级行政区划，其辖区范围之后有所变化。沛郡位于现今安徽北部、江苏省西北部、山东省和河南省的一部分。沛郡最初是在西汉早期设立的，其领土原属于秦朝的泗水郡，由刘邦的家乡沛县得名。沛郡最初是楚国的一个附庸国，但在刘启时期，汉朝军队在七国之乱中击败了楚国并收回了其领土。公元前117年，沛郡的一部分被分割出来，成立了新的临淮郡。公元2年，沛郡由37个县组成，人口为2,030,480人，或409,079户。在东汉时期，沛郡被转换为一个由皇室王子名义上持有的公国。在东汉早期，一些县被合并，到公元140年，该公国管理着21个县。在曹魏王朝成立后，曹丕仿效刘邦的做法，创建了一个新的郡，谯郡，以他父亲的家乡命名。公元280年，沛郡和谯郡分别有9个和7个县。前者有5,096户，而后者有1,000户。在北朝时期，沛郡被进一步分割多次，最终在北齐时期被废除。

秦始皇二十三年（前224年），攻灭楚后因楚旧郡设立泗水郡（又名泗川郡），郡治设在原楚国沛县（今江苏省徐州市沛县）。

汉高祖六年（前201年）设楚国（郡）治所铜山区（今江苏省徐州市），沛县属楚国（郡）。

西汉刘启三年（前154年）七国之乱后，由楚国（郡）南部辖地析置沛郡，治所在相县（今安徽省萧县西南、淮北市西北）。辖县37个，40余万户、200余万人。辖境相当于今安徽省淮河以北，西肥河以东，五河县、泗县以西，河南省夏邑、永城市，江苏省沛县、丰县等。

王莽改为吾符郡，属豫州。

东汉建武二十年（44年）六月，刘秀改封其子刘辅为沛王，郡改为沛国，沛国仍治相（今安徽省萧县西南、淮北市西北）。西南部地区被归入汝南郡，统县减少到21，户20.095万，人口25.1393万。东汉时期沛国以及汝南郡，都属豫州刺史部管辖（今安徽省州市）。

东汉末年曹操是沛国西部的谯郡人氏，他将原沛国包括郡治相县在内的绝大部分划归新建的谯郡，沛国范围大大缩小，沛国治所也迁移到了北部的沛县（今江苏省徐州市沛县）。

晋朝统一后，沛国获得了原谯郡、下邳郡的部分地区，其辖区成为了一个南北较长东西狭窄的形势，统九县，复为沛郡，郡治迁回相县，后又移治沛县。

北魏移治萧县（今安徽省萧县）。

北齐天宝（550年），废沛郡，将沛郡并回彭城郡。

南朝宋置沛郡，治所在沛县（今天长市西三十里石梁镇）。南梁改为泾城、东阳二郡，南朝陈复为沛郡。

北周改称石梁郡。

隋废沛郡。

北魏延昌中侨置沛郡，治所在黄杨城（今虞城县北二十九里利民镇）。

北齐废沛郡。

南朝梁侨置沛郡，属潼州。治所在淮阳区（今安徽省宿州市东北八十二里解集）。辖境相当今安徽省宿州市地。

东魏武定六年（548年），改沛郡为睢南郡。

东魏兴和二年（540年），侨置沛郡，属西州。治所在孝昌城（今山东省曹县西四十里）。辖境相当今曹县附近地。

北齐废沛郡。

沛郡（国）和沛县（即小沛）是不同的概念，沛郡长期辖沛县。沛郡长期治相县（今安徽淮北市相山区），曹魏时短期治沛县（今江苏沛县）。沛县，因古有“沛泽”而得名。秦统一中国后，建沛县，属四川郡(西汉改为沛郡)，辖沛县。不过作为郡名来源的沛县却将这个名称保留到了今天。

沛郡（国）虽然存在时间并不算太长，但是其地却先后出现了刘邦、曹操两个改变天下局势、创立大业的人物。此外，项羽曾将据点设立在当时郡内的徐州市（今徐州市），而明朝开国皇帝朱元璋祖籍也在原属沛郡的相县《明太祖实录卷一》曰：“开天行道肇纪立极大圣至神仁文义武俊德成功高皇帝姓朱氏讳元璋字国瑞。其先后，姬发封其苗裔于。春秋时子孙去邑为朱氏，世居沛国相县（今安徽省淮北市境内）。