祖孝孙，字德懋，范阳郡遒县人，隋唐时期乐律学家，民部侍郎祖崇儒的儿子。隋朝时期，凭借门荫入仕，起家协律郎、益州司法参军，迁北绛县令，授侍御史。唐朝建立后，担任着作郎、上骑都尉，历任选部郎中、天策府从事中郎、登州别驾、太常寺丞、吏部侍郎，册封范阳县男。贞观年间，累迁太常少卿。
祖孝孙，受诏与协律郎窦进等定乐，其律学着述多亡佚，部分篇章收在《音乐志》、《礼乐志》中。乐成，按隋代宫廷中钟乐的十二律，“其五钟设而不击，谓之哑钟”，经祖氏家学的律学理论与张文收的“耳决之明”相结合，才在实践中真正解决了调律和十二律旋宫的问题，自此成为唐以后历代乐律志中的千古美谈。
太常少卿祖孝孙奉命教授宫人音乐，不称太宗心意，受到责怪，侍中王珪与中书令温彦博谏道：“祖孝孙乃是高雅之士，您让他去教宫女，进而又责怪于他，臣认为与礼不和。”唐太宗大怒：“朕将你们视为心腹，你们就应竭忠对我，如今却附顺臣下欺罔君上，难道是为祖孝孙说情吗。”温彦博急忙谢罪。王珪仍道：“陛下以忠直责怪我，难道我说的话含有私心吗。这是陛下有负于我，并不是我有负于陛下。”唐太宗默然。
张文收继祖孝孙业绩，再次定乐而受颁赐之时，祖孝孙已故，除有关《音乐志》、《礼乐志》载有他的学说之大要外，所有律学着述都没能传下来。