商代时，这里便建有离宫别馆。

《史记》载，商纣王在沙丘大兴土木，增建苑台，放置了各种鸟兽，还设酒池肉林，以“酒为池，悬肉为林”。这个地方，是商朝堕落的见证。

战国时期，赵武灵王刚刚上位的时候，赵国的军事力量还十分弱小。

他在位二十四年之间，颁布命令，推行“胡服骑射”的政策，改革了军事装备和作战方法，并屡次击败进犯的胡人，赵国因而得以强盛。

一时间，赵国一跃成为仅次于秦国的强大诸侯国。

但是，公元前二九八年，雄才大略、胡服骑射的赵武灵王，传位于少子赵惠文王，自号为主父。三年后，赵主父离都城邯郸，北游沙丘，在这里设离官。

本来武灵王是应该把王位传于长子赵章的，但他犯了一个极大的错误——正值壮年的武灵王，却将王位传给了幼子赵何，即惠文王。

这样的错误并没有完全终止，当这位“仁父”看到年长的赵章给年幼的弟弟惠文王下跪时，又心生怜悯，竟然荒唐地要把赵国一分为二——一半让赵章坐，一半让赵何坐。

他的这个打算，让弟兄俩的矛盾进一步激化。

一次朝会结束后，父子仨居住在沙丘宫，赵章事先发动叛乱，结果被赵何击毙。此时的武灵王被围困在宫中，已经无法控制局势。

而后赵何一不作而不休，居然把自己的亲生父亲武灵王，活活地饿死在了那里。这位叱咤风云的历史人物，最后竟落得个饿死宫中的下场，真是可惜可悲亦可叹。

沙丘宫之变，导致赵国的活力顿失，使得秦王找到了进攻赵国的机会了。秦王一反常态，反守为攻，最后大败赵国。曾经强盛一时的赵国，就这样退出了争霸的舞台。

但是，历史居然如此有趣。

公元前221年，秦始皇兼并六国，统一了中国。为了“示强威，服海内”，他多次出巡全国。

他第五次出巡，在平原津患病。七月丙寅，行至沙丘，居然在沙丘宫的平台病死。

当时，他的小儿子胡亥和丞相李斯、宦官赵高随从。他们秘不发丧，诈称受始皇诏，立胡亥为太子，并指责秦始皇的长子公子扶苏不能辟地立功，令他自杀。