沈园拥有古迹区、东苑和南苑三处相对独立、各具特色的园林。古迹区内葫芦池与小山仍是宋代原物遗存，其余大多为在考古挖掘的基础上修复的；东苑，面积达6000多平方米，位于古迹区东侧，又被称为情侣园，尽显江南造园特色；南苑，面积达6000多平方米，位于古迹区南首，主要由沈园之夜演艺剧场和陆游纪念馆组成。
在布局上，沈园内部三个“园中之园”各自的景观组合均以水为景观主题。除南苑的务观堂、安丰堂等系纪念性景观，因而采用规则的中轴对称布局外，沈园的三个院落仍旧是自然式园林院落布局。同时，各园之间相互呼应，相互因借，创造出更美的画面和更多的情趣。
在自由式布局的基础上，各个院落的景物呈向内“聚合”态势的布置，即院落所有建筑都朝向水面，所有景物的安排也从高度上来看有一个从外向内跌落的趋势，这就是江南园林中以水体为中心的造园常用的“内向性”布局特点。
沈园在保证基本的园林活动空间外，水体、建筑、山体及植被（花木）进行了合理的配置。整个沈园之内建筑不多，满地绿荫，挖池堆山，栽松植竹，临池造轩，极为古朴。园林四要素的完美结合，相互协调，营造出咫尺山林的意境，突出了各苑的主题气氛。 沈园之中地面起伏较小，为了塑造山林静幽的意境,园中多处用了石景。东苑和南苑堆置了假山，不同的是东苑采用的是玲珑多孔的太湖石,山体小巧而秀气，象征了陆游与唐琬之爱的细腻多情；而南苑则是厚重硬直的黄色斧劈石,隐喻了陆游性格的直傲与不拘小节。二山各有特色，烘托了各苑的主题。
北苑中八咏楼楼南有假山两座，上有“闲云亭”及“明池”，此为全园最高点。 沈园始建于南宋，建成之初占地在70多亩。因为沈园最初的主人姓沈，但具体名字已无从考证，所以称为“沈氏园”。
公元1151年，陆游与唐婉在沈园重逢，并作《钗头凤》。
约公元1199年，陆游再游沈园，作《沈园》两首。
公元1205年，陆游夜游沈园，作《十二月二日夜游沈氏亭园》。
元至清时期，经历多次变迁，曾更名“许氏园”。
绍兴解放之时，仅存一隅，约4.6亩。郭沫若先生1962年游历沈园时，仍是荒凉不堪，曾作《钗头凤》描写园中的景象。沈园门额“沈氏园”三字即为郭沫若1962年所题。
1963年3月11日，沈园被浙江省人民政府公布为第二批浙江省重点文物保护单位。
1985年，为修复沈园，对西侧7.2亩旧址进行考古，发现六朝古井、唐宋建筑、明代水池及瓦当、滴水，脊饰、湖石等遗迹、遗物。
1987、1994年两次扩建，全园占地恢复到18.5亩。园内新建了石碑坊、冷翠亭、六朝井亭、八咏楼、孤鹤轩、双桂堂、闲云亭、半壁亭、放翁桥等仿宋建筑，堆置了假山，栽植桃、梅、柳、竹，重修题词壁断垣，重镌陆游《钗头凤》词，使故园展现了原貌。
2001年5月，沈园增添新景，主要有陆游纪念馆、连理园、情侣园等三大部分，十多个景点，面积达57亩。 南宋爱国诗人陆游的一生波折重重，他不但仕途坎坷，而且爱情也很不幸。 宋高宗绍兴十四年，二十岁的陆游和表妹唐婉结为伴侣。两人青梅竹马，婚后情投意合、相敬如宾、伉俪情深。但却引起了陆母的不满，她认为陆游沉溺于温柔乡中，不思进取，误了前程，而且两人婚后三年始终未能生养。于是陆母以“陆游婚后情深倦学，误了仕途功名；唐琬婚后不能生育，误了宗祀香火”为由逼迫孝顺的儿子休妻。虽然两个感情很深，不忍分离，但在封建礼教的压制下，虽种种哀告，终走到了“执手相看泪眼”的地步。
虽然万般无奈，最终陆游还是遂了母亲的心意另娶王氏为妻，而唐婉也被迫嫁给越中名士赵士程，纵然百般恩爱，终落得劳燕分飞的地步。
转眼十年，公元1151年（南宋绍兴二十一年）春日，沈氏园对外开放，陆游满怀忧郁的心情独自前往，却意外地遇见唐婉及其改嫁后的丈夫赵士程。尽管两人中间隔着十年的光阴悠悠，但那份刻骨铭心的情缘始终留在他们情感世界的最深处，正当陆游打算黯然离去的时候，唐婉征得赵士程的同意，差人给他送去了酒菜。陆游触景伤情，怅然在墙上奋笔题下《钗头凤》这首千古绝唱，唐婉见之，感慨万千，一病不起，终因愁怨难解，郁郁而终！病中，唐婉提笔和《钗头凤·世情薄》词一阕。
此后陆游北上抗金，又转川蜀任职，几十年的风雨生涯，依然无法排遣诗人心中的眷恋。
陆游63岁时，有人送来菊花缝制的枕囊，触物伤怀，老人想起自己二十岁时与唐婉新婚燕尔，两人采集菊花晒干作为枕芯，缝制了一对“菊枕”。为此陆游写了一首“菊枕诗”，作为他们夫妻新婚定情之作。这在他的《剑南诗稿》中有记录：“余年二十时，尚作菊枕诗。采菊缝枕囊，余香满室生。”虽然当时广为传诵，可惜却没能流传下来。此时又见菊枕，不禁百感交集，又写下了两首情词哀怨的“菊枕诗”，题曰：偶复来菊缝枕囊，凄然有感。诗云：
采得黄花作枕囊，曲屏深幌闷幽香。唤回四十三年梦，灯暗无人说断肠！
少日曾题菊枕诗，囊编残稿锁蛛丝。人间万事消磨尽，只有清香似旧时！
陆游66岁之后隐居故乡，过着简朴、宁静的农村生活，但对年少时的情感总无法忘怀。
67岁重游沈园，陆游看到当年题写《钗头凤》的半面破壁，触景生情，感慨万千，又写诗感怀：禹迹寺南，有沈氏小园。四十年前，尝题小阕壁间。偶复一到，而园已三易主，读之怅然。
枫叶初丹槲叶黄，河阳愁鬓怯新霜。 林亭感旧空回首，泉路凭谁说断肠？
坏壁旧题尘漠漠，断云幽梦事茫茫， 年来妄念消除尽，回向蒲龛一炷香。
75岁，唐婉逝世四十年，陆游旧地重游，“每入城，必登寺眺望，不能胜情”，写下《沈园》二绝句：
“梦断香消四十年，沈园柳老不飞绵，此身行作稽山土，犹吊遗踪一泫然。”
“城上斜阳画角哀，沈园非复旧池台。伤心桥下春波绿，曾是惊鸿照影来。”
陆游晚年，每年春上必往沈园凭吊唐婉，每往或诗或词必有寄情，后来就一直住在沈园附近。
81岁，陆游做梦游沈园，及醒，感慨系之，在《梦游沈家园》中悲叹：
“路近城南已怕行，沈家园里更伤情。香穿客袖梅花在，绿蘸池桥春水生。”
“城南小陌又逢春，只见梅花不见人。玉骨久成泉下土，墨痕犹锁壁间尘。”
82岁时陆游对唐琬仍是念念难忘，又写下：
城南亭榭锁闲坊，孤鹤归来只自伤，尘渍苔侵数行墨，尔来谁为拂颓墙？
84岁，陆游辞世前一年，不顾年迈体弱、再游沈园。作《春游》诗：
沈家园里花如锦，半是当年识放翁。也信美人终作土，不堪幽梦太匆匆！
