Sonoman piirikunta on Yhdysvaltojen Kalifornian osavaltiossa sijaitseva piirikunta. Sen väkiluku oli 483 878 vuonna 2010 ja sen pinta-ala on 4 580 neliökilometriä. Piirikunnan hallintokeskus Santa Rosa on myös sen suurin kaupunki.
Piirikunnan asukkaista 63,5 prosenttia on valkoisia, 26,6 prosenttia latinalaisamerikkalaisia ja 4,2 prosenttia aasialaisia. 25,7 prosenttia puhuu muita kieliä kuin englantia. 89,9 prosenttia asukkaista on Yhdysvaltain kansalaisia. Piirikunnan väestön keski-ikä on 42,1 vuotta.