1949年设孙园乡，1958年改崔集公社，1981年复置孙园乡。1996年，面积70平方千米，人口3.4万人，辖孙园、孙楼、孙刘、刘德、刘统、刘庄、梁圩、吕淮、张塘、崔集、李庙、洋井、陈石、唐李、张王、王阶、中洼17个行政村。2000年，将原芦沟乡所辖的土只头村（河北第1、2村民小组除外）、臧石村、大江村、蓉花村、大盛村、薛岗村、双桥村划归孙园镇管辖；将孙园镇所辖的吕滩村划归大楼乡管辖。2003年，辖孙园1个居委会和大李庄、梁圩、薛岗、崔集、张塘、双桥、李庙、洋井、中洼、只头、张王、孙楼、大江、大盛14个行政村。原芦沟乡位于泗洪县中部，距县城7千米。1962年设芦沟公社，1983年改芦沟乡。1995年，将巨声村、新刘村划归青阳镇管辖。1996年，面积57.9平方千米，人口2万人，辖黄台、杨台、薛岗、张圩、秦沟、双桥、大江、大盛、蓉花、臧石、 头、宏图12个行政村。2000年，撤销芦沟乡，将秦沟村、黄台村划归青阳镇管辖，将土只头村（河北第1、2村民小组除外）、臧石村、大江村、蓉花村、大盛村、薛岗村、双桥村划归孙园镇管辖，将张圩村、杨台村划归石集乡管辖，将宏图村、土只头村的河北第1、2村民小组划归大楼乡管辖。
孙园镇历史悠久、人文荟萃。在战火纷飞的抗日战争和解放战争年代，这里是红色的土地，也是革命老区。淮北行署党委曾设立于该镇的张塘村；老一辈无产阶级革命家刘少奇、陈毅、彭雪枫、邓子灰、张爱萍、江上青等都曾率部在这块土地上战斗、工作和生活过；著名的淮北中学就建立在洋井村，这所学校集教学、训练、战斗、组织群众支前于一体，培养了大批优秀的部队指挥员和地方党、政领导，他们为中华民族的崛起作出了特殊的贡献。淮北苏皖边区行政公署就位于本镇张塘村境内，至今仍保留爱民井、淮北行政公署旧址、洋井小学等红色遗迹。