1946年，沛县县立初级中学迁沛南韩大楼。

1947年秋，沛县县立初级中学迁城南鹿湾。

1948年10月，沛县解放，沛县人民政府将县内原有五处中等学校（沛县中学、沛县师范、沛县农业职业中学、私立湖滨中学、私立晓明中学）合并为沛县初级中学，附设师范部。校址在沛城东门里原救济院。

1949年9月，学校划归山东省鲁中南行署。

1953年1月，中央人民政府决定将战争年代划给山东省的沛县等1市9县，划回江苏省。

1956年，扩大为完全中学。校名改为江苏省沛县中学，为沛县有高中之始。

1980年，江苏省沛县中学被江苏省定为江苏省首批办好的重点中学之一。

1991年9月，根据上级教育行政部门要求，沛县县政府决定沛县中学高初中分设。高中部迁往城南新校区（正阳南路校区），定名为“沛县中学”，初中部留置原址（晓明楼校区），沿用旧名为“沛县初级中学”。

2001年，沛县中学筹建新校，校址定于沛城东环路西、汤沐路南（汤沐东路校区）。

2002年9月，汤沐东路校区一期工程竣工，高三年级迁于新校上课。

2003年9月，汤沐东路校区二期工程竣工，“江苏省沛县中学”正式迁入汤沐东路校区。

2004年4月，沛县中学被江苏省教育厅转评为江苏省三星级普通高中。

2008年4月，中国人民解放军空军装备部发文作为奖励，赠送学校一架初教-6型飞机。

2010年2月，学校晋升为江苏省四星级普通高中。

2021年8月1日，江苏省沛县中学千秋路校区投入使用。

截至2023年10月，学校占地面积226亩，建筑面积近12万平方米，有16轨48个教学班，在校生3046人。

截至2024年6月，学校专任教师本科学历100%。高级教师128人，研究生44人，省、市、县名师、学科带头人、骨干教师123人，88位教师获省、市优质课评比一等奖。

截至2024年6月，江苏省沛县中学建有综合楼、教学楼、实验楼、食堂、体育中心、艺术中心、宿舍楼、地下车库等18个单体建筑。配有数字化实验室、物化生实验室、机器人实验室、无人机实验室、VR实验室等专用教室；宿舍配有空调、独立卫生间、热水淋浴等。

2020年3月，学校2位同学被共青团徐州市委员会、徐州市教育局评为2019年度徐州市“最美中学生”。

2020年10月，在第34届中国化学奥林匹克（初赛）中，学校1位同学获2020年度竞赛一等奖。在2020年沛县第六届“县长杯”校园（青少年）足球联赛中，学校高中男子组获第一名。

2021年1月，在第二届“童话里的世界”童话故事创作大赛中，学校1位同学创作的《春天的柳木栅栏》获大赛一等奖。

2021年5月，学校2位同学被共青团徐州市委评为徐州市优秀共青团员。

2021年11月，在2021年度沛县“新时代好少年”评选中学校位同学获评2021年度沛县“新时代好少年”称号。

2022年1月，在“苏教国际杯”江苏省中学生阅读与写作大赛中，学校2位同学获高中组一等奖。

2022年8月，在2022年全国中学生生物学联赛（江苏赛区）中，学校1位同学获国家二等奖，3位同学获国家三等奖，10位同学获省赛一等奖，3位同学获省赛二等奖。在2022年“领航杯”江苏省中小学生信息素养提升实践活动中，学校2位同学获创意智造高中组一等奖，2位同学获机器人项目GRA火星移民高中组二等奖。

2023年6月，在2023年江苏省赛区全国中学生生物学联赛暨江苏省中学生生物学竞赛中，学校1位同学获国家一等奖，3位同学获国家二等奖，3位同学获国家三等奖，6位同学获省一等奖，7位同学获省二等奖。

2023年10月，在2023年江苏省中小学生实验能力大赛中，学校1位同学获三等奖。

2023年12月，在2023年“领航杯”徐州市教育信息化应用能力大赛中，学校学生组成的两组参赛队伍获科创实践项目创意智造一等奖；在“领航杯”徐州市中学生英语口语电视比赛中，学校1位同学获高中组一等奖。

2020年3月，学校袁苏燕老师被徐州市教育局评为“徐州市优秀女教师”。闫成功入选徐州市优秀教育工作者名单。

2022年5月，学校孔耀老师入选徐州市教育局2022年江苏省教学名师推荐人选名单。

2022年9月，学校孔耀老师入选徐州市优秀教育工作者名单。

2023年10月，在2023年江苏省中小学生实验能力大赛中，学校陈永峰、刘秀福老师获评先进个人。

2023年12月，学校刘秀福老师入选徐州市第四批“青年良师”名单。

2019年12月，安徽省砀山中学、江苏省丰县中学、山东省金乡县第一中学、山东省单县第一中学、安徽省萧县中学、河南省夏邑县高级中学、河南省永城市高级中学、江苏省沛县中学8所学校组成苏鲁豫皖“八校联盟”。2023年9月，学校至江苏省运河中学考察交流。

学校校名“江苏省沛县中学”由书画家程大利先生题写。

江苏省沛县中学盾形校徽是由周旭在校标的基础上设计的，校徽外形采用盾形的设计风格，由江苏省沛县中学中英文校名、成立年份与汉字“沛”元素等图案组合而成，整体颜色为紫色。校徽的左下方及右下方环绕着学校的英文“JIANGSU PEIXIAN MIDDLE SCHOOL”。校徽正中为汉字“沛”元素变化而来，同时整体造型既似一本打开的书，又似展翅飞翔的鸟。图案的上方为“1923”字样，点明江苏省沛县中学的建校年份为1923年。校徽的上方部位为中文“江苏省沛县中学”由徐州籍书画家程大利先生题写。

2023年10月，江苏省沛县中学建校100周年。江苏省沛县中学公布100周年校庆标志（logo），由沛中校友、江苏师范大学设计研究所所长、设计师窦勤军教授设计创作。

务实求真

截至2023年5月，学校开设多个社团，课程包括体育健身类、文化艺术类、学术科技类、综合实践类。学校社团采取老师指导与学生主创相结合的方式。2020年，沛县中学离退休干部党支部在沛县中学组建″阳光心灵″社团，成为沛县中学对全校学生开展心理疏导、咨询的重要力量。