沈怀文，字思明，吴兴武康人也。祖寂，晋光禄勋。父宣，新安太守。
怀文少好玄理，善为文章，为《楚昭王二妃诗》，见称于世。为江夏王义恭东阁祭酒。丁父忧，新安郡送故丰厚，奉终礼毕，余悉班之亲戚，一无所留。文帝闻而嘉之，赐奴婢六人。服阕，除尚书殿中郎。隐士雷次宗被征居钟山，后南还庐江。何尚之设祖道，文义之士毕集。为连名诗，怀文所作尤美，辞高一座。随王诞领襄阳，出为后军主簿，与谘议参军谢庄共掌辞令，领义成太守。元嘉二十八年，诞尝为广州，欲以怀文为安南府记室，先除通直郎。怀文固辞南行，上不悦。弟怀远纳东阳公主养女王鹦鹉为妾，元凶行巫蛊，鹦鹉豫之，事泄，怀文因此失调，为治书侍御史。元凶弑立，以为中书侍郎。孝武入讨，呼之使作符檄，固辞。劭大怒，会殷冲救得免。托疾落马，间行奔新亭，以为竟陵王诞骠骑录事参军、淮陵太守。时国哀未释，诞欲起内斋。怀文以为不可，乃止。寻转扬州中从事史。时议省录尚书，怀文以为非宜，上议不从。迁别驾从事史。及江夏王义恭迁西阳王子尚为扬州，居职如故。时荧惑守南斗，上乃废西州旧馆，使子尚移居东城以厌之。怀文曰："天道示变，宜应之以德，今虽空西州，恐无益也。"不从，而西州竟废。
大明二年，迁尚书吏部郎，时朝议欲依古制置立王畿，扬州移居会稽，犹以星变故也。怀文曰："周制封畿，汉置司隶，各因时宜，非存相反。安人安国，其揆一也。苟人心所安，天亦从之。必改今追古，乃致平一。神州旧壤，历代相承，异于边州，或置或罢。既物情不悦，容亏化本。"又不从。
三年，子尚移镇会稽。迁抚军长史，行府州事。时囚系甚多，动经年月，怀文到任，讯五郡九百三十六狱，众咸称平。入为侍中，宠待隆密。竟陵王诞据广陵反，及城陷，士庶皆裸身鞭面然后加刑，聚所杀人首于石头南岸，谓之髑髅山。怀文陈其不可，上不纳。
孝武尝有事圆丘，未至期而雨晦竟夜。明旦风霁，云色甚美，帝升坛悦。怀文称庆曰："昔汉后郊祀太一，白日重轮，神光四烛。今陛下有事兹礼，而膏雨迎夜，清景丽朝，斯实圣明幽感所致，臣愿与侍臣赋之。"上笑称善。
扬州移会稽，忿浙江东人情不和，欲贬其劳禄，唯西州旧人不改。怀文曰："扬州徙居，既乖人情，一州两格，尤失大体。"上不从。怀文与颜竣、周朗素善，竣以失旨见诛，朗亦以忤意得罪。上谓怀文曰："竣若知我杀之，亦当不敢如此。"怀文默然。又尝以岁夕与谢庄、王景文、颜师伯被敕入省，未及进，景文因谈言次，称竣、朗人才之美，怀文与相酬和。师伯后因语次白上，叙景文等此言。怀文屡经犯忤，至此上倍不悦。上又坏诸郡士族以充将吏，并不服役，至悉逃亡。加以严制不能禁，乃改用军法，得便斩之。莫不奔窜山湖，聚为盗贼。怀文又以为言。斋库上绢年调钜万疋，绵亦称此，期限严峻。人间买绢一疋至三二千，绵一两三四百，贫者卖妻子，甚者或自缢死。怀文具陈人困，由是绵绢薄有所减，俄复旧。子尚等诸皇子皆置邸舍，逐什一之利，为患遍天下。怀文又曰："列肆贩卖，古人所非。卜式明不雨之由，弘羊受致旱之责。若以用度不充，故宜量加减省。"不听。孝建以来，抑黜诸弟，广陵平后，复欲更峻其科。怀文曰："汉明不使其子比光武之子，前史以为美谈。陛下既明管、蔡之诛，愿崇唐、卫之寄。"及海陵王休茂诛，欲遂前议。太宰江夏王义恭探得密旨，先发议端，怀文固请不可，由是得息。
时游幸无度，太后六宫，常乘副车在后。怀文与王景文每谏不宜亟出，后因从坐松树下，风雨甚骤。景文曰："卿可以言矣。"怀文曰："独言无继，宜相与陈之。"江智深卧草侧，亦谓之善。俄而被召俱入雉场，怀文曰："风雨如此，非圣躬所宜。"景文又曰："怀文所启宜从。"智深未及有言，上方注怒，作色曰："卿欲效颜竣邪？何以恒知人事。"又曰："颜竣小子，恨不得鞭其面。"上每宴集，在坐者咸令沉醉。怀文素不饮酒，又不好戏，上谓故欲异己。谢庄尝诫怀文曰："卿每与人异，亦何可久？"怀文曰："吾少来如此，岂可一朝而变？非欲异物，性之所不能耳。"五年，出为晋安王子勋征虏长史、广陵太守。明年坐朝正事毕，被遣还北，以女病求申，临辞又乞停三日，讫犹不去，为有司所纠，免官，禁锢十年。既被免，卖宅还东。上大怒，收付迁尉赐死。