經曆
1966年10月出生于南京市溧水區，沈向洋13歲從江蘇省溧水高級中學畢業，進入南京工學院（現東南大學）學習。随後獲得香港大學電機電子工程系碩士學位。
1991年沈向洋進入全美計算機專業排名第一的卡内基梅隆大學計算機學院，成為圖靈獎獲得者、著名計算機專家拉吉·瑞迪(Raj Reddy)教授的學生（拉吉·瑞迪與愛德華·費根鮑姆因為在人工智能方面的貢獻而分享了1994年的圖靈獎）。1996年，獲得卡内基-梅隆大學計算機學院機器人專業博士學位。
1994和1995年暑期，沈向洋曾在美國DEC公司劍橋實驗室及蘋果公司交互媒體實驗室實習，并在完成博士論文後，加盟位于矽谷的“真實空間”（RealSpace）創業公司。
1996年，作為研究員加入位于美國華盛頓州雷德蒙德（Redmond，Washington）的微軟研究院。
1999年，回到北京參與創立微軟中國研究院（後更名為微軟亞洲研究院），并擔任微軟亞洲研究院計算組主任研究員，高級研究員。
2004年，升任第三任微軟亞洲研究院院長，兼首席科學家。在他的帶領下，微軟亞洲研究院在計算機視覺、圖形學、人機交互和統計學習等方向的研究工作取得了令人矚目的成績。
2007年，升任微軟全球資深副總裁，在微軟應用與服務部門負責微軟必應搜索引擎的全球産品研發工作。2013年，接替退休的微軟前首席研究和戰略官克雷格·蒙迪（Craig Mundie）成為微軟全球執行副總裁，主管微軟技術與研發部門，并主要負責推動公司中長期總體技術戰略、策略以及前瞻性研究與開發工作。
2013年11月14日，微軟公司正式宣布，任命沈向洋為微軟全球執行副總裁，主管微軟技術與研發部門，并主要負責推動公司中長期總體技術戰略、策略以及前瞻性研究與開發工作。
2015年12月16日，出席了第二屆世界互聯網大會開幕式擔任嘉賓。
2017年2月8日，沈向洋因“對計算機視覺和計算機圖形學的貢獻，以及在工業界研究和産品開發中的領導力”當選美國國家工程院外籍院士。
2018年9月18日，沈向洋當選英國皇家工程院外籍院士，并在皇家工程院發表主題為“工程師生涯的感悟”的演講。
2019年11月13日，沈向洋提出辭去微軟全球執行副總裁的職務。
2020年3月5日，沈向洋續聘清華大學高等研究院雙聘教授，并在聘任儀式後發表了主題為“如何設計和構建負責任的AI（Engineering Responsible AI）”的演講。
2020年7月13日，小冰公司從微軟公司分拆後獨立運營，沈向洋任董事長。
2020年9月，粵港澳大灣區數字經濟研究院（International Digital Economy Academy 簡稱“IDEA”）成立，擔任理事長。
2020年10月21日，香港浸會大學向沈向洋授予榮譽博士學位。
榮譽
美國電氣電子工程協會院士（IEEE Fellow）
國際計算機協會院士（ACM Fellow）
2005年計算機視覺國際會議主席
2011年獲第十屆“全美亞裔年度傑出工程師獎”
2014年獲微軟公司年度“技術領袖獎”
擔任多所著名高校(清華大學、北京大學、中科大、西安交大等)和中科院客座教授及博士導師
曾經兼任多家國際權威學術雜志(例如IEEE Transactions on PAMI)編委
2017年入選“2017年度中國留學人員50人榜單”
成果貢獻
科學研究
在其研究生涯中，沈博士主要專注于計算機視覺、圖形學、人機交互、統計學習、模式識别和機器人等方向的研究工作。
沈向洋是計算機視覺和圖形學研究的世界級專家，曾任國際計算視覺期刊編委會成員，并擔任2007年計算機視覺國際會議議程主席。發表關于計算機視覺、計算機圖形學、圖形識别、統計學習和機器人科學方面100多篇論文，擁有超過50項美國專利。他的博士論文是世界上最早有關由照片轉換成虛拟現實的研究，所設計的四分樹樣條數函數算法，則是世界上最好的運動參數估計算法之一。
1994年，沈向洋公布第一個三維全真模型時，幾乎還沒有人在這一領域進行類似的工作。
1996年，他發明同心拼圖的方法，将四維全光函數簡化為三維函數，從而大幅度地降低了需采集的數據量。在他的帶領下，微軟亞洲研究院在計算機視覺、圖形學、人機交互和統計學習等方向的研究工作取得了令人矚目的成績。
2006年第六屆中國計算機圖形學大會（Chinagraph’2006），憑借在計算機圖形學領域的突出成績，以及對中國圖形學發展的長期貢獻，微軟亞洲研究院獲得大會組委會特設的“中國計算機圖形學大會特别獎”，成為大會曆史上首次獲得嘉獎的研究機構。
2015年，微軟亞洲研究院視覺計算組所開發的基于深度卷積神經網絡（CNN）的計算機視覺系統，成為在ImageNet1000這項視覺識别挑戰中第一個超越人類視覺能力的計算機系統。
人才培養
沈向洋擔任多所國内外著名高校(清華大學、中科大、西安交大等)和中科院客座教授及博士導師。作為清華大學高等研究院雙聘教授，他所帶領的在讀博士生完成了一系列高水平的研究工作，并在ACM TOG,SIGGRAPH,TVCG,CVPR,ICCV,ECCV, PAMI,IJCV等計算機圖形學和計算機視覺的國際知名會議和期刊上共發表了二十餘篇論文，涵蓋了計算機圖形學、計算機視覺和信息可視化的各個研究前沿。
2015年，微軟聯合清華大學與美國華盛頓大學在在美國西雅圖地區的貝爾維尤市設立全球創新學院(GIX)。
全球創新學院(GIX)将主要專注于物聯網、大數據、移動醫療等研究方向，和微軟未來的技術研發也有着諸多重合之處。“全球創新學院創建之後，微軟研究院未來會有更多機會與他們進行學術合作。”沈向洋說。
評價
《麻省理工學院技術評論》對沈向洋的評價是：如果你在感情上難以支持微軟，那是你還未曾遇見沈向洋。
微軟全球資深副總裁、微軟研究院創始人、美國國家工程院院士裡克·雷斯(Rick Rashid)博士表示，沈向洋讓微軟亞洲研究院“發展到了難以置信的高度”，“不僅為微軟産品和未來戰略提供了可信賴的研究保障，還在亞太地區學術界和教育界扮演着越來越重要的角色”。
新華社曾報道：“在微軟19年，沈向洋是如今微軟領導結構中位置最高的華人，也被外界譽為‘微軟在中國的形象大使’。曾有媒體形容，沈向洋在微軟技術研發上所做的努力，說明了他要‘讓全世界都知道，最先進的技術一定來自中國。
