至和元年（1054年），沈括以父荫入仕，任海州沭阳县（今属江苏）主簿。修筑渠堰，开发农田，颇有政绩。嘉祐六年（1061年），任安徽宁国县令，倡导并发起了修筑芜湖地区万春圩的工程，并撰写了《圩田五说》、《万春圩图记》。嘉祐八年（1063年），中进士，任扬州司理参军。治平三年（1066年），入京编校昭文馆书籍。熙宁年间，宋神宗赵顼用王安石为相，进行改革，沈括也积极参加。先后任史管检讨，集贤院校理，提举司天监，军器监，三司使等职。在此期间，撰写了《浑仪议》、《浮漏议》、《景表议》、《修城法式条约》、《营阵法》