第十六屆“金星獎”優秀男演員獎
第十四屆中國電影表演藝術學會獎
第一屆“華鼎獎”公眾最滿意演藝明星獎
第四屆新農村電視藝術節最佳男主角
第四屆“華鼎獎”最受觀眾喜愛演員獎
第一屆優品四周年盛典年度最具表現力藝人大獎
第一屆“樂視影視盛典”內地年度電影最受歡迎演員
第一屆“東方影視盛典”最具關注價值男演員獎
第二屆中國時尚大典星光男明星獎
第一屆風尚志權力榜頒獎盛典風尚風格明星大獎
第十二屆星尚大典風尚人物
第三屆明星公民頒獎盛典年度明星公民
沙溢出生在吉林長春，小學就讀于長春汽車一小，初中就讀于吉林省實驗中學，高中在吉林藝術學院學習作曲。家就住在長春電影制片廠對面，從家里的陽臺上就能看到片廠的布景，從小對電影充滿了好奇。父母都是評劇演員，小時候的沙溢學習薩克斯，準備從事音樂事業，在吉林省藝術學院學習作曲期間，因為經常去學校戲劇社，愛上了表演，從而明確要走上表演這條路。
1997年，沙溢考取中國人民解放軍藝術學院戲劇系，開始學習表演。
2001年，畢業后進入空軍政治部話劇團。
2002年，沙溢參演了尚敬導演的軍旅題材情景喜劇《炊事班的故事》，以活潑明快的表演讓觀眾記住了他的2008年，沙溢出演由高希希執導的電視劇《甜蜜蜜》，在劇中他扮演內斂穩重的韓陽。這個對愛情執著的好男人贏得了眾多觀眾的支持，對沙溢的這次形象巨大的反差表演給予了肯定。
2010年，沙溢首次在《青盲》出演一個頗顯外表斯文、內心復雜殘忍的反派角色徐行良。由于入戲太深，沙溢坦言自己拍攝完《青盲》后好長一段時間變得易怒。電視劇播出后，觀眾對徐行良的痛恨，也說明了觀眾對沙溢的反派形象的塑造能力表示認可。
2010年，電影版《武林外傳》開拍，原班演員人馬聯袂出演，沙溢在影片中首次嘗試高難度動作戲。在電影2011年，沙溢在《血戰長空》中飾演空軍青年軍官劉長嶺，這一角色依據空戰英雄原型改編而來，不僅有著濃烈的傳奇色彩，更以滿腔愛國之情令人折服。為了更真實的還原歷史，沙溢不僅在進組前認真查閱歷史，更是為了該劇放棄了自己的新婚蜜月期。將一個以生命捍衛國土的驍勇軍人，又有著凄美愛情的人物演繹的淋漓盡致，令觀眾入戲之深以至于在落幕之后久久不能抽離。
2011年1月22日，沙溢在央視春晚的舞臺上不僅攜妻子胡可跨界獻唱《采茶舞曲》同時還表演了一出小品《荊柯刺秦》。2月6日，沙溢登央視元宵晚會，與李云迪兩人進行鋼琴與薩克斯合奏版的《彩云追月》。同年8月，沙溢在陸川導演歷史懸疑大片《王的盛宴》中飾演蕭何，因為蕭何的老年妝在臉上貼了厚厚的幾層假皮，還有大胡子，所以臉部的肌肉基本上動不了，只能靠用眼神替代表情傳遞內心戲出去。影片上映之后，有影評人指出，片中沙溢飾演的蕭何是全片最大的驚喜，2013年，沙溢首次嘗試諜戰劇《滲透》，沙溢顛覆性出演一個左右逢源油嘴滑舌又死皮賴臉的另類特工。該劇入圍了第20屆上海電視節白玉蘭獎、第27屆中國電視金鷹獎。同年，參演許鞍華導演的電影《黃金時代》，飾演東北作家舒群。
2014年，沙溢加盟央視一套中國首檔即興喜劇真人秀節目《喜樂街》，其獨特新穎的節目形式，備受社會各界好評，同時也吸引了大批觀眾粉絲的喜愛和追捧。同年4月，沙溢主演徐紀周執導的《秀才遇到兵》，沙溢飾演的村炮大兵馬三炮，搞怪耍寶兩不誤，賣萌搞笑樣樣在行。9月，參演李玉執導的電影《萬物生長》飾演“不靠譜”白老師。11月主演電視劇《熊爸熊孩子》，飾演“兩耳不聞家務事，一心只做精英男”的熊雄。
2015年2月18日，參加2015年中央電視臺春節聯歡晚會表演小品《喜樂街》。3月5日，沙溢在中央電視臺元宵晚會上演唱《那些花兒》。2015年5月，沙溢參演大型年代傳奇勵志電視劇《東方球王》，出演劇中男一號李耀華，演繹一代球王的傳奇一生。9月，拍攝抗戰題材電視劇《政委》，飾演原東北抗聯團長老邱。