孝里历史悠久，镇内有张营遗址、广里遗址等新石器时代到商周时期遗址多处。
西周属卢子国，春秋地绾齐鲁两国，秦汉属卢县，唐属平阴县，元至明清大部属肥城县。
民国初为汉卢区与肥城县八区的一部分，抗日战争时期前后为峰山县八区与肥城县八区的一部分。
1952年为第十区，1958年建孝里公社，1959年撤销长清县建制时划属平阴县，1961年恢复长清县建制时还属，1984年改孝里公社为孝里区，1985年撤区建孝里镇，2020年6月经山东省人民政府同意撤销孝里镇设立孝里街道办事处。