沂南县卫生局的历史可以追溯到1939年建县后，初始由县文教科负责卫生工作。1949年8月，成立了沂南县人民政府卫生科，仅有3名工作人员。然而，卫生科在1950年被撤销，行政工作转由县人民医院（后改为县人民医院）管理。1952年，卫生科得以恢复，随后在1958年和1961年由于县建制调整而两次撤销和恢复，人员规模有所增加。文化大革命期间，卫生科运作陷入停滞，1968年成立了沂南县革命委员会生产指挥部卫生办公室，与县人民医院合并，行使行政职责。1972年，正式建立了沂南县革命委员会卫生局，起初有6人。1981年，更名为沂南县卫生局，机构进一步完善。1985年，徐明高任局长，张庆欣任副局长，卫生局下设多个科室和委员会，包括办公室、人事股、医政股、财务股等，以及工会、地方病管理委员会办公室等，总共有28人。直属单位包括县人民医院等医疗机构。1985年11月，设立了纪检小组，后续人员调整中，刘纪田、夏立德等担任过纪检组长。1990年，卫生局增设了老干部股和药政股，以及成立卫生工作协调委员会和档案室。1994年，科室名称改为科级。1999年，公费医疗办公室划归劳动和社会保障局。2002年，卫生局的药政科和药品检验所并入沂南县药品监督管理局。卫生局的党组织在1980年成立，历经多位书记。办公楼建设也在1985年至1990年间进行，包括卫生局办公楼和职工宿舍楼。2000年，高卫东任局长，卫生局结构略有调整，直属单位和科室进一步明确。2009年，韩其厚任局长，卫生局职责范围和结构进一步细化，共有在职职工39人。
