En 1976 une villa romaine a été découverte dans les alentours de Sanem, faisant de la localité une place habitée depuis au moins 2000 ans. La construction du château de Sanem, qui dépendait à ce moment des seigneurs de Soleuvre, débutait au XIII siècle. Après la Guerre de Trente Ans, Sanem n’avait plus que 6 foyers, le Seigneur de Sanem acquérait Arsdorf et y fondait la ferme d’Arsdorf. Enfin, en 1753, la famille de Tornaco achetait la seigneurie de Sanem pour 62000 florins.
Sanem profitait moins de la mise en place de l’industrie sidérurgique au Bassin Minier et conservait son charme de village. Entre 1781 et 1957 la population de Sanem n’a que doublé pour atteindre quelque 700 habitants. Ces dernières années Sanem a profité, comme le reste de la commune, de la croissance rapide observée partout dans le pays, pour atteindre 2.700 habitants.
Le parc du château n’est aujourd’hui non seulement un espace de détente pour les habitants de Sanem, mais également le site du « Summerfeeling » et du « Wanterfeeling », ainsi que de nombreuses autres manifestations.