嘉定孔庙始建于南宋嘉定十二年(1219)，700多年中，计整修、重建、增建70余次。现占地17亩，庙制部分有：大成殿一座5楹，前有月台，东西庑各12楹，大成门3座5楹，东西角门1楹，洋池1泓及石桥3座，棂星门3座；“仰高”、“兴贤”、“育才”石柱牌坊各1座，连接牌坊的石栏10余米及石栏杆望柱头上的石狮子72只，名宦祠3楹，土地祠1楹，礼门3楹，乡贤祠3楹，忠孝词1楹。学制部分有：明伦堂5楹及前轩3楹，礼门3楹。

孔庙建筑体制规模不大，开始仅有大殿和化成堂。淳祜九年（公元1249年）又在大殿前黄泮池，及石桥门前造“仰高”、“兴贤”、“育才”3座牌坊。过了14年又重建大殿，命名为大成殿。延至元代又改建化成堂为明伦堂。
嘉定孔庙现为中国科举博物馆，里面有五个展厅，分别介绍了科举制度产生的历史，以及科考的整个过程，以及很多状元进士的试卷。孔庙内介绍了很多经过科考，而后成名的士子，几乎隋唐以来的名人都提到了，里面有很多珍贵的历史资料。里面介绍了许多秀才举人的故事，还有画卷，书籍试卷等。
孔庙大堂是摆放孔子塑像的地方，而且还摆放了祭祀圣人时所要用到的器具，很多是乐器，比如编磬，编钟，古琴，笙萧等。四周围墙接近房梁的地方贴的是孔子授学以及孔子与弟子之间发生的一些故事。殿堂内还有孔子与七十二弟子的塑像。
孔庙内有一书院，名山湖书院，并有仿制贡院考场的考场，里面有些蜡像，形象地表现当时应试的状态。

嘉定县第一任知县高衍孙于南宋嘉定十二年（1219年）创建，称文宣王庙。庙左建儒学，额为化成堂。从南宋到元代，规模不大。淳祐元年（1241年）在庙中置孔子塑像，凿泮池，建兴贤坊。四年（1244年）修儒学，改化成堂为明伦堂。咸淳元年（1265年）重建文宣王庙易名大成殿，天历二年（1329年）又移至大成殿东南，至正十三年（1353年）建棂星门。 元代孔庙初具规模，进至扩充阶段，天顺四年（1460年）重建大成殿、两庑、大成门、明伦堂。因庙南有留光寺，开门见寺，当地士人认为有碍风水，在庙前筑土山障蔽。
明代成化十年（1474年）建尊经阁，正德四年（1509年）重筑土山，命名应奎山，并引水环绕。嘉靖十九年（1540年）将原文昌祠改建启圣祠。万历三十一年（1603年）大修各殿堂，并疏浚野奴泾、唐家滨、新渠、南北杨树滨5条河道汇合于应奎山周围，寓“五龙抢珠”之意，取名汇龙潭。
清代孔庙规模已定，各殿宇堂室几度重修，咸丰年间，小刀会起义和太平军东征，战火纷飞，孔庙建筑亦有损坏，同治、光绪年间，陆续修复大成殿、两庑、大成门、棂星门、名宦祠、乡贤祠、崇圣祠等。重建门外仰高、兴贤、育才坊、筑魁星阁于汇龙潭畔。
1958年嘉定县划归上海市后，经市人民委员会批准修缮嘉定孔庙，由市民用建筑设计院工程师乔舒祺负责修复设计。
1959年开工，在明伦堂庭院西侧，东庑后墙建碑廊。
1961年11月修复三坊、棂星门、大成门及两旁祠宇、东西庑、大成殿、明伦堂、当湖书院等。
1962年，公布为上海市文物保护单位。
1976年，孔庙前的汇龙潭、应奎山、奎星亭划入汇龙潭公园。
1981年又大修大成殿。现为嘉定县博物馆基本陈列室及办公地址。