195年改属吴。东汉时永建四年（129年）改属吴郡吴县。西晋太康四年（283年）设立海虞县，隶属吴郡，因县境东临沧海而得名。东晋咸康七年（341年），在南沙乡设立南沙县，隶属晋陵郡。当时常熟地区属海虞县与南沙县。南北朝时，海虞、南沙两县均属南朝刘宋。南齐时（479年至502年），海虞县北境设立海阳县，隶于晋陵郡。梁天监六年（507年）以海虞、南沙、海阳等县统隶于新置的信义郡。大同六年（540年）于南沙之地置常熟县。隋朝时，以海阳、前京、信义、海虞、兴国、南沙六县之地并入常熟县，隶属苏州。唐朝武德七年