南部地区被归入汝南郡，统县减少到21，户20.095万，人口25.1393万。三国曹魏的缔造者曹操是沛国西部的谯县人氏，他将原沛国包括郡治相县在内的绝大部分划归新建的谯郡，沛国范围大大缩小，国治新设在小沛，这是后之史家把沛县当做四川郡郡治的根本原因。西晋统一后，沛国获得了原谯郡、下邳郡的部分地区，其辖区成为了一个南北较长东西狭窄的形势，统县9，郡治迁回相县。南朝宋、齐在今安徽省天长市侨置南沛郡、沛县，梁改南沛郡为泾城郡、泾州，陈改泾城为沛郡。南北朝末年，北周将沛郡并入彭城郡和石梁郡，从此沛作为郡