宋理宗寶慶二年（1226年）沈炎中進士。由嵊縣主簿轉任廣西經略司準備差遣。以湖南安撫司幹辦公事，擊破郴州李元礪起事有功，改知金華縣。歷任沿江制置司幹官、和州（治今安徽省和縣）通判、樞密院編修、監察御史、右正言、左司諫、殿中侍御史。他擔任諫官時，彈劾罷免了右丞相丁大全及其黨羽，被公論所稱讚。但又彈劾高斯得、李曾伯及左丞相吳潛等正直大臣，時論說他「不辨君子小人」。升任同簽書樞密院事兼太子賓客。景定元年（1260年）加端明殿學士、同簽書樞密院事。景定二年（1261年）拜同知樞密院事，兼權參知政事。景定三年（1262年），沈炎進大學士，致仕，不久去世，贈少保。