任中共安徽省委副书记，兼任安徽省委党校校长。2007年10月，在中共十七大上当选候补中央委员，在2012年11月召开的中共十八大上，连任候补中央委员。他是第九届全国政协委员，第十届全国人大常委会委员。2013年4月，孙金龙离开工作了十年的安徽，接替梅克保，任中共湖南省委副书记。2013年6月起兼任中共湖南省委党校校长。
新疆.2016年2月，54岁的孙金龙任中共新疆维吾尔自治区党委副书记、中共新疆生产建设兵团党委书记（正部长级）。2016年3月起任中共新疆维吾尔自治区党委副书记