西周属鄟、祝等小国辖地。

春秋末期，鄟、祝被鲁灭，归属鲁国。

战国时期，临沭一带被纳入越境，后又归楚。

秦朝时期，临沭北部属琅邪郡莒县，南部属东海郡郯县。

西汉时期，分治于东海、琅邪二郡。

东汉末年，分东海郡，在临沭境内置利城郡，辖郯、利城、祝其等十三县。

三国魏黄初年间（220－226年），东部及东南部分治于东海国祝其、利城二县，西部、中部属琅琊国即丘县，南及西南部隶属东海国郯国，北部为城阳郡莒县地。

西晋时，隶属关系与三国魏时基本相同，分治于东海、琅琊、城阳三郡。

东晋时期，在后赵、前燕、前秦政权时，南境属东海郡，北境属琅琊郡；后燕、南燕时，北境属琅琊郡，南部属东晋东海郡。

南北朝时期，刘宋时分治于东海、琅琊两郡；北魏时为琅琊郡即丘县、东海郡郯县分治。东魏、北齐时，全境属北徐州琅琊郡。

隋代大部属琅琊郡临沂县，东部唐岭、蛟龙一带隶于东海郡怀仁县，西南部曹庄、华桥一带为下邳郡郯县辖。

唐初，为沂州琅琊郡和海州东海郡分治。唐武德四年（621年）析置临沂县为兰山、临沭、昌乐三县，历史上首次以“临沭”命名置县。六年（623年），临沭县撤销，并入临沂县。八年（625年），利城、祝其二县撤销，并入东海郡怀仁县。开元二十九年（741年），大部属沂州临沂县，西南部曹庄一带属泗州下邳，东部唐岭、蛟龙、芦庄一带为海州怀仁县辖。

宋代，为沂州临沂县辖。金时，为沂州临沂县辖。

元代，属益都路，为沂州临沂县辖。

明朝洪武初年，属山东布政司济宁府沂州，五年（1372年）改属济南府沂州，十八年（1385年）又改属兖州府沂州。万历十年（1582年），大部属沂州，西南部属郯城县，东及东北部为南京淮安府赣榆县辖。

清代，属山东省沂州府，为郯城、兰山二县分治。

民国时期，先后属济宁道、琅琊道。

民国二十四年（1936年），属山东省第三区行政督察专员公署，北部为临沂县第五区，南部为郯城县第五区；后郯五区析置郯六区、郯七区，隶属郯城县政府第二办事处，办事处驻地在今南古镇。

1940年1月，八路军东进支队和山东纵队陇海南进支队解放国民党郯城县政府第二办事处——南古庄，成立抗日民主政权郯东北第一办事处，直属鲁南专署领导。7月，改称苍马办事处，属鲁南地区第三行署。

1941年8月，临沭县抗日民主政府成立，隶属鲁南专署第四行署，后改属滨海专署。滨海专署驻地大部分时间在今店头镇陈巡会村。