1922年4月27日生于江苏淮阴，籍贯江苏海门。1946年毕业于重庆大学地质系。曾任国土资源部中国地质科学院地质研究所研究员、国土资源部地质研究所学术委员会主任，研究员、博士生导师等。1991年当选为中国科学院学部委员(院士)。

长期从事早前寒武纪地质、变质岩石学等研究。20世纪50年代从事铁、铜详勘参与中国前寒武系首次总结和1∶3000000前寒武纪地质图编制。60年代致力于早前寒武纪地质、同位素地质年代学和变质岩区工作方法研究。70年代在青海、陕西进行铁、铜矿产调查。80年代在华北地台对深变质岩和重大地质事件进行深入研究，主编(第二主编)1∶4000000中国变质地质图并参与总结。90年代对早前寒武纪麻粒岩和地层(构造)年代格架进行系统研究。2000年以来对中国北方地球早期陆壳形成与演化及动力学模型和中国西北地区若干重点前寒武区构造－岩石－地层单元的划分对比及年代格架进行深入研究，研究小组多次发现最古老的陆块。

代表作有《中国早前寒武纪麻粒岩》和《山东沂水杂岩的组成与地质演化》。1988年获地质矿产部科技成果奖一等奖，1989年获国家自然科学奖二等奖。

图为1993年，沈其韩的研究项目“内蒙古中南部太古宙变质岩”获得国家科学技术委员会颁发的国家科技成果奖，沈其韩为第一完成人。