十七歲時(shí)(1871)，通過八股考試中舉，在浙江做過知縣，曾任浙江巡撫廖國嗣的總文案。后因解餉到北京，得應(yīng)朝考殿試，中了進(jìn)士，得了翰林，選為庶吉士。光緒二十年(1894年)回海州掌教于郁洲書院，次年又辦團(tuán)練。

　　光緒二十九年(1903)，為開發(fā)雞心灘、燕尾灘，與許鼎霖聯(lián)合上書朝廷，主張創(chuàng)辦海贛墾牧公司，對沿海灘涂加以開發(fā)。光緒三十一年海贛墾牧公司終于開辦。合作者即安徽候補(bǔ)道贛榆許鼎霖。公司設(shè)在海州，總帳房設(shè)在上海，并于云臺(tái)山、東陬山、響水口、青口設(shè)分所。

　　光緒三十二年(1906)海州官立中學(xué)堂開辦，沈云霈被聘任為監(jiān)督(堂長)。這一年，沈云霈被清廷任命為農(nóng)工商部右侍郎，專門經(jīng)營推廣實(shí)業(yè)經(jīng)濟(jì)。同年，又以充會(huì)辦商務(wù)大臣的身份改任郵傳部右侍郎。沈云霈因公務(wù)繁忙，不久辭去中學(xué)堂監(jiān)督職務(wù)。后歷任署理郵傳部尚書、津浦路會(huì)辦大臣。

　　沈云霈熱心推進(jìn)地方實(shí)業(yè)，力主隴海鐵路(原名隴秦豫海鐵路)一直往東修到海州，辟新浦為新市區(qū)，并以他的名義在新浦設(shè)立海贛墾牧公司聯(lián)絡(luò)處，并在新浦開辦牲茂商行，經(jīng)營土產(chǎn)交易。他還重視經(jīng)營油坊、酒坊、糧坊、果園等實(shí)業(yè)。與南通張謇、贛榆許鼎霖并稱蘇北三大實(shí)業(yè)家。

　　沈云霈在任署理郵傳部尚書期間，致力于隴海鐵路的規(guī)劃和建設(shè)。光緒三十四年(1908年)至宣統(tǒng)二年(19lO年)，沈云霈支持汴洛線向西展筑洛潼線．并提議汴洛線東延一條開徐線。在隴海鐵路終端海港地址的選擇上，沈云霈主張并筑3個(gè)海港：嵐山頭、西連島海灣、灌河口。他認(rèn)為，西連島海灣風(fēng)平浪靜，雖不甚深，但于此稍加疏浚，便可與黃浦江深度相同，在此建造海港，等于將隴海鐵路修到上海。沈云霈的主張，得到隴海路局的重視，1915年，隴海路局批準(zhǔn)了以老窯(今連云港)為隴海鐵路終端海港。

　　宣統(tǒng)二年，(1910年)十二月，改任吏部右侍郎，掌管全國文官的挑選、考察、任免、升降、調(diào)動(dòng)及封勛等政務(wù)。

　　民國建立后，代表江蘇省當(dāng)選國會(huì)議員，但曾為袁世凱復(fù)辟帝制搖旗吶喊，充任“全國請?jiān)笗?huì)”會(huì)長。

　　民國九年(1919)與人合股在錦屏山南側(cè)創(chuàng)辦“錦屏公司”，開采錳鐵礦。不久病亡于天津。臨終前，感于一生際遇，發(fā)出“十載繁華醒后夢，萬方患難死生中，手把寒梅說身世，百年同汝幾枯榮”的慨嘆.