За результатами археологічних розкопок на околиці селища і поблизу нього виявлено кілька поселень епохи неоліту (V—IV тисячоліття до н. е.), бронзи (II тисячоліття до н. е.), 2 поселення і курганний могильник скіфського періоду (V—IV ст. до н. е.). Знайдені також 2 скарби римських монет (II ст. н. е.). На території Сосниці досліджені 2 ранньослов’янських поселення перших століть н. е.., 4 поселення і 2 могильника сіверян (VII—X ст.), 2 городища і 3 поселення часів Київської Русі; виявлені стародавні гончарні вироби: вони відрізняються характерним орнаментом. Подібну кераміку в археології прийнято називати «сосницькою».
Найранніший документ, в якому можна знайти згадки про Сосницю — Іпатіївський літопис. У хроніці 1234 року згадано як Данило Галицький, допомагаючи Київському Великому князю у війні з Михайлом Чернігівським, звільнив кілька міст, в тому числі і Сосницю.
До 1648 року Сосниця — центр Сосницької волості Новгород-Сіверського повіту Чернігівського воєводства.
У 1648—1649 і 1663–1668 роках Сосниця — центр полку. Після Зборівського договору 16 жовтня 1649 року включена до Чернігівського полку.
У 1651 році король Ян ІІ Казімеж дозволив новгород-сіверському старості Івану (Яну) Пісочинському продати маєток Сосниця (також Глухів, Погар) у Чернігівському воєводстві стриєчним братанкам Івану, Стефану та Казимиру. Трансакцію підтвердили на сеймі 1659 року, зацікавлені сторони — у 1661.
У 1654 році включена в Ніжинський полк. В липні 1663 року гетьман Брюховецький відновив Сосницький полк. Петро Дорошенко, під час свого походу на Лівобережжі, в 1668 р. ліквідував Сосницький полк, а територію і козаків як окрему сотню включив до Чернігівського полку.
Після ліквідації автономного устрою на лівобережній Україні в 1782 році Сосниця увійшла до складу Новгород-Сіверського намісництва, отримала власний герб. З 1797 року стала повітовим центром Малоросійської, з 1802 року — Чернігівської губернії.
У 1803 році почалася регулярна забудова міста. В середині 19 століття почалася розробка торфу, діяли пивоварний, 2 цегельних та лісопильний заводи, кустарні майстерні, існувала пожежна команда.
У 1844—1855 роках у маєтку Полторацьких у Сосниці жила внучка Марка Полторацького Анна Керн зі своїм чоловіком О. В. Марковим-Виноградським.
У 1905—1907 роках відбувалися сутички робітників та селян з поліцією.
На території району у період 1917—1921 років кілька разів змінювалась влада, остаточну владу отримали більшовики, проти них діяли українські повстанські загони.
У 1923 році у зв’язку з проведенням адміністративно-територіальної реформи Сосниця стає районним центром, а в 1924 році віднесена до категорії селищ міського типу. В 1932 році Сосниччина входить до складу Менського району, а в 1935 створюється Сосницький район Чернігівської області. Він проіснував до 1962 року, коли був включений до Менського району, і відновлений у 1965 році.
З 7 липня 2017 р. смт Сосниця — центр об’єднаної територіальної громади.
17 липня 2020 року в результаті адміністративно-територіальної реформи Корюківський район укрупнили, до його складу увійшли території:
Корюківського району,
Менського району,
Сновського (Щорського) району,
Сосницького районуіз Сосницею.
