玉1949年出生嘉义县朴子的农村，父亲为地方乡绅，沈怀玉系家中长女，下有四名胞弟。当年以优异的学业毕业于朴子国小，父亲以女子应负养家责任为由，并不赞同沈怀玉升学，历经多方劝诫才得以就读国中，后成为该届唯一考入嘉义女中的朴子人。嘉义女中毕业后考入国立台湾师范大学历史系夜间部，半工半读期间，适逢中研院学者张朋园编纂北洋政府职官年表招募助手，沈怀玉获得友人举荐，遂自1971年起进入中研院近代所担任助理，1990年成为正式馆员，之后陆续发表口述史与中华民国制度史等多本专着，2014年退休后依然笔耕不辍，2015