1935年参加中国工农红军,次年加入中国共产党。
抗日战争时期,任八路军一一五师三四三旅六八五团排长,苏鲁豫支队四大队连长,教导第五旅十四团营长,新四军独立旅二团营长,山东军区第一师二团参谋长。参加了平型关战斗,表现英勇,再次负伤。伤愈后任115师 343旅685团3营12连2排排长。
1938年升任副连长。组建苏鲁豫支队时,升任连长。
1940年升任教5旅2团2营副营长。
1941年升任新四军独立旅14团2营营长。
1943年,部队简编,沈鸿林任13团警卫连连长,
1944年任副营长、营长。
1945年任13团参谋长。
解放战争时期,任东北民主联军第一师补充团团长,第四野战军四十二军一五五师四六五团团长。参加了保卫四平和叁下江南等战役战斗。
1948年任1纵1师补充团团长,负责训练新兵。参加了辽沈、平津战役,升任42军155师465团团长。
中华人民共和国成立后,任中国人民解放军副师长,中南军区铁道运输司令部参谋长,中国人民志愿军铁路工程师长,中国人民解放军铁道兵师长,铁道兵大兴安岭会战指挥部副指挥兼工程部部长,大兴安岭指挥所副司令员兼参谋长,铁道兵学校校长,铁道兵技术学校顾问。
1953年,沈鸿林入朝,任志愿军铁道工程9师师长。
1957年任铁道兵4师师长。
1959年入高等军事学院学习。
1962年毕业,继续担任铁道兵4师师长。
1970年,任铁道兵技术学校校长。
2008年逝世。
1964年晋升少将。
获八一奖章、二级独立自由勋章、二级解放勋章、一级红星功勋荣誉章。