白沙书院是清台湾府彰化县第一座设立的书院，前身是彰化县义学。日治时期建筑曾被当作彰化水道事务所使用，在大正十二年（1923年）左右被拆毁，仅剩部分部分建物（剩余部分后来遭变卖）。原址在彰化孔庙右侧原大成幼稚园旁的民生路上。
白沙书院前身是彰化县义学，大约在清雍正六年（1728年）已建立。雍正六年时，彰化县知县汤启声为义学在猫雾捒保上脚凹饼庄置办学田51甲6分2釐。
到了乾隆十年（1745年），淡水厅同知兼摄彰化知县曾曰瑛认为彰化设县多年仍未有书院，难以培养人才，遂将义学改为“白沙书院”，并且订定规条。后来于乾隆廿四年（1759年），知县张世珍重修。而在林爽文事件中，白沙书院因战乱在乾隆五十一年（1786年）被焚毁，之后知县宋学灏将书院重建于文昌祠西边。此次重建，在民间有曾玉英帮助捐修书院。
嘉庆十五年（1810年），知县杨桂森撰〈白沙书院学规〉，共九条。嘉庆廿一年（1816年），署彰化知县吴性诚扩建白沙书院，得到鹿港仕绅林文濬等人捐助。
同治元年（1862年）发生戴潮春事件，彰化县城被攻陷后，白沙书院被戴潮春势力改为“应天局”。而根据林豪《东瀛纪事》的记载，“应天局”这个机构是向民间抽银、派饭的执行机构。
进入日治时期后，彰化孔庙曾被当作国语传习所、台中师范学校、彰化公学校，而文庙旁的文昌祠及白沙书院曾被作为外地寄宿生宿舍。根据杉山靖宪《台湾名胜旧迹》（1916年）的记载，白沙书院在大正年间已被当成彰化水道事务所使用，但仍保有彰化县知县杜观澜匾联等文物。大正十二年（1923年）进行“市区改正”，白沙书院在此次工程中被拆毁，仅剩部分房舍。后来约在昭和五年（1930年）左右，文昌祠与白沙书院的剩余建物被变卖成街庄财产。主持崇文社的黄卧松对此事有感，曾以“保存古迹非迷信论”为题征文。
白沙书院设有山长、董事（4名）、租丁、院丁等职位，其中山长与董事由民间推荐、知县任命。
书院有官课（每月二日）与师课（每月十六日），在岁考、科考之年举行七次，其他年度举行十次。在年初的官课会举行“甄别”，选拔内外课生。生员的前12名为内课生，次20名为外课生。童生方面则取前20名为内课生，次40名为外课生。在此之外的人，则称为附课生。
在官课时会赏给“膏伙”，师课赏给“花红”，另外乡试时书院会补助旅费。
关于白沙书院的名称由来，据清《彰化县志‧卷三 官秩志》的说法，是“以彰化山川之秀，惟白沙为冠，取其地以名之”。但也有说法认为白沙书院的名称有纪念明儒陈献章（白沙先生）的用意。
