明末名臣，从荷兰殖民者手中收复澎湖列岛的民族英雄。浙江慈溪人，万历四十一年癸丑科进士。
天启初年，曾为山东临清道员，参与平定徐鸿孺乱有功。旋调福建巡海道参政，与福建巡抚南居益等，力主收复被荷兰侵占的澎湖列岛。天启四年正月初二日，明朝水师誓师，攻打盘踞澎湖的荷兰海军。荷兰军队拼命抵抗，相持到五月份，孙国桢亲自率领数十艘战舰驰援，并调来火器部队，加强攻势。至八月，荷兰海军司令孙克率军向孙国桢投降，澎湖列岛又回到了祖国的怀抱。
天启七年，孙国桢因收复澎湖有功，升任登莱巡抚，任上积极支援东江镇总兵毛文龙在辽东的军事行动，为东江明军取得“丁卯战役”的胜利提供了后勤保障。