За результатами археологічних розкопок на околиці селища і поблизу нього виявлено кілька поселень епохи неоліту (V—IV тисячоліття до н. е.), бронзи (II тисячоліття до н. е.), 2 поселення і курганний могильник скіфського періоду (V—IV ст. до н. е.). Знайдені також 2 скарби римських монет (II ст. н. е.). На території Сосниці досліджені 2 ранньослов’янських поселення перших століть н. е.., 4 поселення і 2 могильника сіверян (VII—X ст.), 2 городища і 3 поселення часів Київської Русі; виявлені стародавні гончарні вироби: вони відрізняються характерним орнаментом. Подібну кераміку в археології прийнято називати «сосницькою».
Найранніший документ, в якому можна знайти згадки про Сосницю — Іпатіївський літопис. У хроніці 1234 року згадано як Данило Галицький, допомагаючи Київському Великому князю у війні з Михайлом Чернігівським, звільнив кілька міст, в тому числі і Сосницю.
До 1648 року Сосниця — центр Сосницької волості Новгород-Сіверського повіту Чернігівського воєводства.
У 1648—1649 і 1663–1668 роках Сосниця — центр полку. Після Зборівського договору 16 жовтня 1649 року включена до Чернігівського полку.