孫祖鎮(zhèn)建國初期始稱孟良崮公社。
1928年，境域?qū)僖仕h依汶?yún)^(qū)（后稱五區(qū)）。
1939年10月，沂南縣設孫祖鄉(xiāng)。
1941年6月，改稱孫祖區(qū)。
1958年2月，增設孟良崮鄉(xiāng)（駐地代莊）；10月，分設孫祖、孟良崮二個人民公社。
1963年5月，設孫祖區(qū)。
1968年，改稱孫祖公社。
1983年5月，撤銷公社設孫祖區(qū)。
1985年9月，撤區(qū)設孫祖鄉(xiāng)。
1996年12月，撤鄉(xiāng)設孫祖鎮(zhèn)。
2001年，代莊鄉(xiāng)并入。
鎮(zhèn)名沿用至今。