地名由来：相传清代有孙姓人家居乌兰木伦等河交汇岔地而得名。

2023年9月，2023中国西部地区综合竞争力百强镇揭晓，孙家岔镇位列第5。

2023年9月，2023年全国五百强镇名单发布，孙家岔镇位列第103。

2022年9月，2021中国西部百强镇名单揭晓，孙家岔镇位列第5位。

2021年12月，陕西省爱国卫生运动委员会命名孙家岔镇为2021年度陕西省省级卫生乡镇。

2019年10月，2019年度全国综合实力千强镇榜单公布，孙家岔镇位列第157名。

2020年9月，孙家岔镇上榜2019中国西部百强镇，位列第4位。

孙家岔镇位于神木市中心以北40公里处，与大柳塔镇、中鸡镇、店塔镇及麻家塔街道办接壤，辖14个行政村、95个自然村，总面积421.19平方公里。全镇总人口2.7万人，其中常住人口1.44万人，流动人口1.26万人。全镇有14个党支部，1个机关支部，13个非公企业党支部，党员765人。

孙家岔镇是典型的矿区乡镇。全镇基础设施良好，镇村交通四通八达，红柠、神朔铁路与店红、杨陈一级公路穿境而过，张燕、矿区公路运煤专线并驾齐驱，通村道路点线交错，已形成铁路带动、油路环镇、砂石路连网的交通格局。镇域范围内煤炭资源富集，煤炭、电力、煤化工和运输业已成为支柱产业。神木市兰炭产业特色园区坐落于此，全镇共有大小企业197户，其中：兰炭产业特色园区管辖企业有93户，镇管辖企业有煤矿35户、煤化工企业27户、集装站6户等共104户。现有学校5所，在校学校1700人，其中：九年制学校1所1100人，完全小学1所300人，公办幼儿园1所180人，民办幼儿园2所220人。有中心卫生院1所，村卫生室14个。截至目前，2018年实现地区生产总值314亿元，“两税”收入达到64.44亿元，完成固定资产投资11.2亿元，农民人均纯收入达26500元。

近年来，镇党委、政府深入贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念，以强镇富民为目标，以提升发展质量和效益为中心，以转型升级、稳步发展为主线，以党建工作引领经济社会发展，坚持党建引领带动、工业主导拉动、项目支撑促动、环境友好联动、园区协作互动，厚植发展优势，破解发展难题，全力建设陕北能化区域“工业重镇、经济强镇、民生大镇、生态新镇”。

历史沿革：

民国时期属于民族乡。

1949年10月，属神木县第九区。

1953年，设孙家岔区。

1956年，改为乡。

1958年，成立孙家岔公社。

1984年，改社为乡。

1997年，改为孙家岔镇。