明清时期沁水设54里，土沃属城西18里。
其中有土沃南（南阳）、土沃中（后马元）、土沃北（土沃）。
民国时期实行区村制，沁水县划为四个区，土沃属三区；1937年抗日战争爆发，1941年中条战役后，八路军南下开辟岳南地区，建立沁南抗日县政府，1942年2月，辖区属沁（水）南县第二区。
1944年5月，沁（水）南县改为沁水（南）县，属沁水（南）县第二区。
1947年7月士敏县与沁水（南）县合并，恢复原沁水县建制，为沁水县第二区。
1954年11月，属中村区，区机关驻中村。
1956年3月，辖区有土沃乡、南阳乡，分别辖8个乡、3个高级社。
1958年9月土沃、南阳、张村、南板桥4个乡合并为土沃乡红专人民公社，辖18个管理区。
1958年11月沁水县与阳城县合并，归阳城管辖，1959年4月，土沃乡红专人民公社分为土沃乡红专人民公社和张村乡先进人民公社，土沃乡红专人民公社辖10个管理区。
1959年9月沁水县与阳城县分治，复归沁水县管辖。
1960年8月改称土沃人民公社，1984年5月改称土沃乡，名称沿用至今。