学生。
生平.明万历四十年（1612年）中举人。从徐光启学习火器和数学。后经侯震旸保荐从军辽东。天启二年（1622年）九月，任兵部司务，协助辽东经略孙承宗修筑城防。协同袁崇焕驻守宁远，对袁崇焕等帮助极大，袁崇焕誉为「识慧两精」。天启六年，努尔哈赤率军10余万攻宁远，明军城头共布置有十一门红夷大炮，威力惊人。传言努尔哈赤身受重伤，不久身亡，史称“宁远大捷”。崇祯三年一月，孙元化随孙承宗镇守山海关，三月加山东按察副使，五月兵部尚书梁廷栋破格荐用孙元化升登莱巡抚。后袁崇焕杀毛文龙，皮岛旧