沈官翰林時,嘗授內侍書,魏忠賢、劉朝皆其弟子。既人閣,密結二人,朋比為奸,取得熹宗朱由校信任和重用。不久,加太子太保,進文淵閣,再進授少保兼太子太保,戶部尚書,武英殿大學士等職。沈為擴張個人權勢,結黨營私,打擊異已,獨攬朝政,激起諸大臣忿恨不滿。天啟二年(1622)三月,給事中惠世揚、周朝瑞、御史江秉謙等劾沈勾結閹黨魏忠賢、劉朝弄兵內宮,圖謀不軌,但未獲結果。五月,刑部尚書王紀再劾沈,言其劣跡比之蔡京,而沈亦謐劾王紀,針鋒相對。未幾,王紀削職去,而沈則掌權如故。群臣議論不平,互相攻訐,葉向高乃向熹宗進言,認為王紀與沈淮均為朝中大臣,互相攻訐,有失體統,今獨斥王紀而寬沈,似不得公論。熹宗心有所動,沈自感不安,乃引退歸里。天啟三年(1623)病卒,諡文定。
按《冷盧雜識》評曰:“朱文肅公(朱國禎)倡均徭之議,東南大水,又請改折,德澤及人,鄉邦推重。沈結納客魏、溫體仁奸私誤國,閭里羞稱之。三人皆載《明史》,而府縣誌列傳獨詳文肅事實,沈(淮)、溫(體仁)則諱而不書。逞志一時,隕名千載,嗚呼!此亦足以為鑑戒也”。