孝感，原名丹陽城，因東漢孝子董永賣身葬夫，行孝感動天而得名。周為貳、鄖、楚國地。秦屬南郡，漢屬江夏郡。北周為奅州，隋初為安陸郡。五代后唐同光二年改孝昌縣為孝感縣。宋初屬安州安陸郡，宣和元年（1119）為德安府，元明因之。清屬漢陽府。1914年屬江漢道，1932年屬第四、五、六行政督察區，1936年分屬第二、三行政督察區。

1949年設孝感專區，專署駐孝感縣，轄孝感、禮山（駐河背咀）、黃安、黃陂、應城、云夢、安陸、隨縣、應山等9縣。1951年原沔陽專區所屬漢川、漢陽（駐蔡甸鎮）2縣劃入孝感專區。1952年，禮山縣改名大悟縣（駐二郎店），黃安縣改名紅安縣；將紅安縣劃歸黃岡專區，隨縣劃歸襄陽專區；原大冶專區所屬武昌（駐紙坊鎮）、咸寧、通山、通城、崇陽、嘉魚、蒲圻7縣劃入孝感專區。

1959年撤銷孝感專區，所屬孝感、應山、大悟、黃陂、武昌、咸寧、通山、崇陽、通城、蒲圻、嘉魚、漢陽、漢川、應城、云夢、安陸等16縣交由武漢市領導。1960年撤銷通城縣，并入崇陽縣；撤銷嘉魚縣，并入武昌縣；撤銷蒲圻縣，并入咸寧縣；撤銷云夢縣，并入安陸縣；武漢市轄12縣。

1961年復設孝感專區，專署駐孝感縣；原由武漢市領導的孝感、應山、大悟（駐二郎店）、黃陂、漢陽（駐蔡甸鎮）、武昌（駐紙坊鎮）、漢川、咸寧、應城、通山、崇陽、安陸等12縣劃入孝感專區；恢復通城、蒲圻、嘉魚、云夢4縣；孝感專區轄16縣。1965年將咸寧、武昌、通山、崇陽、通城、蒲圻、嘉魚7縣劃歸咸寧專區。

1970年孝感專區改稱孝感地區，地區駐孝感縣，轄孝感、黃陂、漢川、云夢、應山、大悟、漢陽（駐蔡甸鎮）、應城、安陸等9縣。1979年將漢陽縣劃歸武漢市領導。1983年8月19日，國務院批準將孝感地區的黃陂縣劃歸武漢市。

1983年8月19日，國務院批準撤銷孝感縣，設立孝感市（縣級）。1986年5月27日，國務院批準撤銷應城縣，設立應城市（縣級）。1987年9月4日，國務院批準（國函[1987]154號）撤銷安陸縣，設立安陸市（縣級）。

1993年4月10日，國務院批準（國函[1993]46號）：撤銷孝感地區、縣級孝感市，設立孝感市（地級），市人民政府駐孝南區廣場街。孝感市設立孝南區、孝昌縣。孝南區轄原縣級孝感市的車站、廣場、書院、新華4個街道辦事處，楊店、西河、肖港、陡崗、新鋪、祝站、三漢、毛陳8個鎮，朋興、臥龍、閔集3個鄉及朱湖農場、東山頭良種場、野豬湖養殖場，區人民政府駐書院街；孝昌縣轄原縣級孝感市的花園、豐山、鄒崗、白沙、周巷、小河、衛店、王店8個鎮，陡山、花西、牌坊、季店、小悟5個鄉，縣人民政府駐花園鎮。孝感市轄原孝感地區的大悟縣、云夢縣、漢川縣和新設的孝南區、孝昌縣。原孝感地區的應城市、安陸市、廣水市由省直轄，委托孝感市代管。

1997年3月12日，國務院批準批準撤銷漢川縣，設立漢川市。全市面積11557平方千米，人口約567萬人，轄孝南區和孝昌、云夢、大悟3縣，代管應城、安陸、廣水、漢川4個縣級市。

2000年6月25日，經國務院批準：將孝感市代管的廣水市劃歸地級隨州市代管。2000年第五次全國人口普查，孝感市總人口4992537人。其中：孝南區883123人，孝昌縣612166人，大悟縣605786人，云夢縣571591人，應城市650485人，安陸市611990人，漢川市1057396人。

2004年末，全市總面積8717平方千米，總人口4986802人。轄1個市轄區、3個縣，代管3個縣級市，共有12個街道、72個鎮、23個鄉，143個居委會、2947個村委會。