在沈約之前，已經有人開始撰寫南朝劉宋皇朝時期的歷史了。最早撰寫劉宋國史的是何承天。他在宋文帝時以著作郎身份，起草了宋史的紀、傳和《天文》、《律歷》、《五行》等志，其中人物列傳只寫到宋武帝時期的一些功臣。后來，又有山謙之、蘇寶生等相繼續作宋史，但都中途而廢。宋孝武帝大明六年（462年），徐爰負責修撰宋史。他在前人撰述的基礎上，寫成國史六十五卷，上起東晉末年，下迄大明時期。所有這些，都為沈約撰《宋書》提供了文獻資料。沈約接受撰寫宋史的任務，是在南齊永明五年（487年）的春天。他用了不到一年的時間，即在第二年二月，就首先撰成《宋書》紀、傳七十卷。起于東晉安帝義熙之初，終于宋順帝升明三年（479年），記東晉末年及劉宋一代史事。這是沈約撰寫《宋書》的第一個階段。第二個階段，是《宋書》八志三十卷的撰成。從《宋書》志避梁武帝父親和梁武帝本人的諱來看，它的撰成，很可能是在梁武帝時期。沈約撰《宋書》的經過大致如此。

《宋書》在反映時代特點方面是很突出的。比如《宋書》的傳，與以前正史相比，就有幾個值得注意的特點。第一，創立家傳的形式。以前史書列傳所記人物，一般不附記傳主后人之傳，而《宋書》則改變此例，開以子、孫之傳附父、祖之傳的先聲。故《宋書》所記人物，多為門閥地主，而且把門閥士族所重視的家傳也引入正史了。如《宋書》卷四十二《劉穆之傳》，后面就附有“長子慮之”、“慮之子邕”、“穆之中子式之”、“式之子瑀、“穆之少子貞之”、“穆之女婿蔡佑”等人的傳；卷七十七《沈慶之傳》，后面附有“子文叔”、“慶之弟劭之”、“慶之見子僧榮”、“僧榮子懷明”、“慶之從弟法系”等傳。這種家傳式的列傳，在《宋書》里是不少的。這是魏晉南北朝時期門閥地主居于統治地位，社會風氣崇尚門第、家族史和譜系之學在史學上的反映。第二，創《索虜傳》以記北魏史事，正如北齊人魏收撰《魏書》以《島夷傳》記南朝史事一樣。這是南北分裂的政治局面在史學上的一種特殊的反映。第三，在類傳中增立《孝義傳》，提倡“孝行”、“孝廉”。這是魏晉統治者鼓吹“以孝治天下”的遺風。

《宋書》的志，也很有特色。一是八志多從三國講起，有的更追述到東漢，表明作者極重視典章制度的沿革流變。這是中國史學的一個優良的傳統。八志之首有一篇《志序》，概述志的源流和《宋書》志的緣起，也講到志的撰述之不易，所謂“淵流浩漫，非孤學所盡；足蹇途遙，豈短策能運”。梁朝江淹說過：“修史之難，無出于志。”他的這句話被后來的史家一再引用，說明中國古代史學家在這個問題上都有一種共同的感受。《宋書》的《志序》是一篇不可不讀的好文章。二是《宋書》的《禮志》和《樂志》分別占了五卷和四卷，幾乎占了整個志的篇幅的三分之一，這在以前的正史中也是不曾有的。東晉南朝門閥士族十分講究禮法。《宋書·王弘傳》記王弘說：“弘明敏有思致，既以民望所宗，造次必存禮法，凡動止施為，及書翰儀體，后人皆依仿之，謂為‘王太保家法’。”有的史書還說；“弘每日對千客，可不犯一人諱。”真不愧是門閥土族講究“禮法”的楷模。《宋書》重視禮志、樂志，洽是這種社會風氣的反映。三是《宋書·州郡志》詳盡地記述了東晉以來北方人口南遷及僑置郡縣的具體情況，是一篇反映人口變動和區域建置變動的重要文獻。《州郡志》序說；“地理參差，其詳難舉，實由名號驟易，境土屢分，或一郡一縣，割成四五，四五之中，亟有離合，千回百改，巧歷不算，尋校推求，未易精悉。”當時社會的動蕩于此可見一斑。四是創立《符瑞志》，從遠古到劉宋，歷舉許多神怪荒誕之事，宣揚“有受命之符，天人之應”。因而它的糟粕就更多一些。不過，它也講到一些自然現象，如果用今天的科學眼光來看待的話，也不是完全沒有價值的。在沈約同時和沈約以后，還有一些人撰寫過劉宋皇朝時期的歷史，但都失傳了。因此，《宋書》的價值就越發顯得重要了。

除《宋書》外，沈約還著有《晉書》一百一十卷，《齊紀》二十卷，《高祖紀》十四卷。

但是，沈約在南朝的劉宋、蕭齊和蕭梁都曾任重官，所以在為齊武帝撰《宋書》時，曾經因為武帝曾在宋朝皇帝任官職而避諱了很多從宋孝武帝到宋明帝時期的史實。民國史學家蔡東藩曾認為《宋書》諱莫如深。