孙元化，明朝的西洋火炮专家和儒将，其祖父孙抬是明给事中孙浚的后裔，居江东高桥镇（今上海浦东），有子3人。父亲孙继统致力于诗作，不愿为官，后迁居嘉定。明神宗万历九年（1581），孙元化出生在嘉定县高桥何家弄，后迁居嘉定县城。他“天资异敏，好奇略”，曾到上海县徐光启学馆受业。在明万历四十年（1612）举人，从徐光启学习火器和数学，只因热心西学，未能考中进士，遂放弃科举功名，潜心研究西学。孙元化因恩师徐光启接触到西洋教士和西学。在徐光启入教后，他确认天主教能“补益王化，左右儒术，救正佛法”后，在天启元年（1621）在北京受洗入教，即邀请洋教士到家乡嘉定开教，使得嘉定成为中国天主教活动中心之一。
在天启二年（1622），辽省防务吃紧时，他向朝廷条呈《备京》、《防边》两策，被朝廷重视。兵部尚书孙承宗出任蓟辽经略，用孙元化筑台制炮主张，并筑宁远城，有着重要贡献。（《明史·孙承宗传》）随后他被保荐从军辽东，与袁崇焕驻守宁远，对袁崇焕等帮助极大，被誉为“识慧两精”。次年，他助袁崇焕守宁远，当时努尔哈赤率6万大军猛攻宁远，但由于11门大炮威力惊人，使努尔哈赤身受重伤，最终七个月后病死，这场战役被称为“宁远大捷”，证明了筑台制炮是抗金最佳方略。不过，由于奸人的专权行为，比如魏忠贤的权谋，加上 袁崇焕引退，此刻他也被罢官回乡。