根據考古資料,孟州在新石器早期,就有人類在此居住。裴李崗文化、仰韶文化、龍山文化在孟州較為廣大的地區都有發現。 進入奴隸社會,孟州在商、周前為冀州南境。
商代帝乙、商辛時建都朝歌,為幾內地。
周武王姬發伐紂,會八百諸侯于黃河北岸(今洛陽吉利區,1979年前為孟州轄地)渡口因謂之盟津,又稱富平津。周初這里稱“盟”稱“向”。春秋時期,周恒王以此地與鄭國,故亦為鄭地。晉文公重耳定王室有功,周襄王以此地賜晉,于是晉始啟南陽(太行山以南,黃河以北的地區,包括今天的焦作、新鄉和濟源市),孟州為南陽的一部分,稱河陽。戰國屬魏,為垣雍地。東周都洛陽,為幾內地。
秦屬三川郡北境,為河雍縣的一部分。
漢武帝元封五年(前106年)分天下為十三部,始稱河陽縣,隸河內郡。 新莽改稱河亭縣。 東漢稱稱河陽縣,魏、晉、北魏均稱河陽。
北魏太和中至東魏元象元年(公元538年)先后筑河陽三城,河陽三城遂為洛陽以北軍事重鎮。北齊廢河陽縣,額稅分屬溫、軹二縣,河陽三城為軍戍重地。 隋開皇十六年(公元596年)重置河陽縣,屬懷州。 唐武德初改為大基縣,置河陽宮。武德三年(公元620年)析置谷旦縣,尋省。武德四年置盟州,八年廢,仍稱河陽縣。
咸亨五年(公元674年)復置大基縣,屬洛州。玄宗朝以諱復為河陽縣。開元初,為東京幾邑,屬河南府,其稅權隸河陽三城。
建中二年(公元781年)置河陽三城節度使,割河南四縣[溫(今溫縣)、汜水(今滎陽市一帶)、濟源、河清(今孟津縣)]租賦入河陽三城使。武宗會昌三年(公元843年),升河陽為孟州,領河陽、濟源、溫、汜水、河陰五縣為屬邑,隸河北道,河清還河南府。 五代、北宋仍為孟州。
徽宗政和二年(1112年)改屬濟源郡,屬京西北路。
金天會六年(1128年)仍為孟州,設防御使,守盟津。宣宗朝設經略司,領河陽、王屋、濟源、溫四縣,屬河東南路。 元仍為孟州,領縣如故。憲宗八年(公元1258年)設司侯司。
至元三年(公元1266)省王屋入濟源,并司侯司入河陽縣。孟州領河陽、濟源、溫三年,隸懷慶路。 明洪武初,仍為孟州,省河陽,領溫、濟源二縣。
洪武十年(1377年)改州為縣,始稱孟縣。
中華民國元年,直屬河南省。
1913年屬河南豫北道;1914年改屬河北道。
1927年道廢,屬河南省第四行政督察區。
1952年冬,撤銷平原省,孟縣屬河南省新鄉專區轄。
1978年冬,吉利公社劃歸洛陽市轄。
1986年初,撤銷新鄉地區,孟縣屬河南省焦作市轄。