沂南县位于山东省东南部、沂河中游、蒙山东麓。地理坐标北纬35°18′26″~35°46′15″,东经118°6′36″~118°43′31″。南接临沂市河东区、兰山区和费县,北靠沂水县,西连蒙阴县,东靠莒南县及日照市莒县。县城界湖,位于县境中北部,北至铜井镇南泉庄13.5公里(直线距离,下同)接沂水县界,东至蒲汪镇大于家庄22公里接莒县界,东南至葛沟镇崔家庄22公里接临沂市河东区界、莒南县界,南至砖埠镇洙阳村25公里接临沂市兰山区界,西南至双堠镇大顶子山33公里接费县界,西至孙祖镇大崮顶21公里接蒙阴县界,距临沂市政府所在地56公里,距省会济南180公里,距首都北京520公里。
1939年12月南沂蒙联防办事处成立时,辖区包括今岸堤镇红山以南、沂水县姚店子镇北社村西南、苏村镇温家官庄以西、莒南县汀水镇西夹古哨村西北、双堠镇大顶子以北、蒙阴县垛庄镇盐店村东北、新泰市与平邑县交界处的太平顶以东、蒙阴县蒙阴镇季官庄东南之间的地域。最大纵距48.8公里,最大横距82.6公里,总面积2350平方公里。
1940年6月至1942年12月,临费沂边联县、费东县、沂东县相继建立,境域发生较大变化。到1944年底,沂南县辖境包括今依汶镇青杨行村以南、界湖镇石浪头村西南、大庄镇桲栏村以西、大庄村西北、孙祖镇罗圈崖村以北、双堠镇双堠村东北、蒙阴县桃墟镇陡兴庄以东、蒙阴县蒙阴镇季官庄东南之间的地域。最大纵距33.6公里,最大横距46.2公里,总面积980平方公里。
1945—1949年,沂临县、费东县、沂东县相继撤销,沂临县、沂东县的大部分辖境及费东县的青石区、盆泉区并入沂南县。1949年7月沂东县撤销后,沂南县辖境包括今岸堤镇罗圈崖村东南、依汶镇青杨行村以南、界湖镇石浪头村西南、葛沟镇崔家庄西北、蒲汪镇大于家庄以西、兰山区李官镇张家寨里村以北、蒙阴县垛庄镇盐店村以东之间的地域。最大纵距44.3公里,最大横距57.1公里,总面积1800平方公里。
1953年7月,沂水县的五区(城子)、六区(良水)、七区(峙阳)划归沂南县。县境东至大阿疃、浮来山、大于家庄一线,西至今蒙阴县垛庄镇盐店村,南至今兰山区李官镇张家寨里村,北以腊花山、大崮、高板场、八亩地、虎屯顶、石崇崮、瞭高顶、吉利山、灵山等山与沂水县为界。最大纵距44.3公里,最大横距57.1公里,总面积2065平方公里。
1956年2月,垛庄区和崖子区东河、营后、泉桥、梭庄4乡划入蒙阴县,沂水县的英山、刘家岭2乡划归沂南县。全县辖区面积1796平方公里。这种辖区状况延续到1958年撤销沂南县之前。
1961年恢复沂南县时,除李官公社外,原辖区内其余公社全部划回,县境南至今河东区汤头街道办事处公安岭村,北、东、西三面与撤县前基本相同。
1963—1985年,3次调整行政区划。1985年9月,县境东至蒲汪乡大于家庄和莒县接界,西以佛山顶、西楼顶、洪山、水塘崮、打铁岭、芦山头、大崮顶、大庵顶、万泉山、大杏山、垛罗崮诸山与蒙阴县为界,南以蒙河与临沂市(县级)为界,北以腊花山、大崮、高板场、八亩地、虎屯顶、石崇崮、瞭高顶、吉利山、灵山等山与沂水县为界,东北以浮来山与莒县、沂水县为界,西北以红山与蒙阴、沂水2县为界,东南至葛沟镇崔家庄接临沂市(县级)界、莒南县界,西南以大青山、五彩山、大顶子与费县为界,西南部的猫头山为沂南与蒙阴、费县的界山。县境最大纵距47公里,最大横距54公里,总面积1774.08平方公里,约占山东省总面积的1.15%。
2011年,葛沟镇划归河东区。全县总面积1719.3平方公里。
2017年,辖15个乡(镇、街道)和1个工业园区,296个行政村(社区)。
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