孙伯镇的历史变迁可以追溯到抗日战争时期，它曾是泰安县第十区的一部分。早期，东程村、西程村和朝阳庄归属于肥城县，而五埠村南半部位于东平县，其余村落则隶属于泰安县十区西五分区。1939年10月，孙伯镇被划归至泰安县第一区，随后在1941年归属泰西一小区，1949年6月归属肥城县第八区。1950年2月，区级建制改为乡，形成了7个乡的格局，到了1956年，这些乡合并为孙伯乡、红山乡和南栾乡三个乡。1958年4月，区乡合并，成立孙伯人民公社，1960年1月，东坞、西坞和琶山三个大队划归孙伯公社，使其管辖范围扩大到17个大队。随着社会变革，高级社变更为生产队，1982年设有3个管理区。1983年12月，孙伯公社改称为孙伯区，下辖孙伯乡、南栾乡和北栾乡，管理区被撤销。1985年11月，区级建制进一步简化，孙伯区变更为孙伯乡，乡级以下的机构也相应撤销。1987年12月25日，孙伯乡增设了孙伯、南栾、坞山、刘庄四个管区。最后，在1996年1月8日，孙伯乡正式升级为孙伯镇，标志着这一地区历史发展的一个重要里程碑。
孙伯镇位于肥城市西南28公里，大汶河之阳。地理位置，北纬35.57`至36.02`，东经116.41`至116.48`，东与安庄镇相邻，南与宁阳县、汶上县隔汶河相望，西邻东平县，北与安站镇接壤。东西宽9.75公里，南北长10.25公里，全镇总人口3.2万人，总面积69.65平方公里，辖17个行政村、28个自然村。