La sfârșitul secolului al XIX-lea, pe teritoriul actual al comunei, erau organizate mai multe comune, toate incluse în plasa Crivina din județul Prahova. Comuna Puchenii Mari era reședința plășii Crivina, având 896 de locuitori, o școală mixtă în care învățau 76 de elevi (dintre care, 11 fete) și două biserici — una datând din 1861–1861 și alta din 1742. Comuna Pietroșani avea 847 de locuitori, o școală mixtă cu 63 de elevi și o biserică construită în 1760 și reparată în 1865. Comuna Puchenii Mici avea arondat și satul Odăile, având 641 de locuitori, o școală frecventată de 23 de elevi și o biserică ortodoxă. Comuna Pucheni-Miroslăvești avea 689 de locuitori și o școală mixtă în care în 1899 învățau 42 de elevi. Comuna Puchenii Moșneni avea 746 de locuitori, o școală frecventată de 46 de elevi în 1899 și o biserică ortodoxă construită în 1884 de localnicii din comună și din Puchenii Miroslăvești; locuitorii se ocupau cu agricultură și cu fabricarea de rogojini, pe care le vindeau în Ploiești și în București.

În secolul al XX-lea, a început un proces de comasare a acestor comune, incluse acum în plasa Câmpul, a cărui reședință a devenit comuna Puchenii Moșneni. Astfel, în 1925, comuna Puchenii Mici fusese desființată, satele ei fiind arondate comunei Puchenii Mari, denumită atunci Puchenii Crainici; tot atunci, comuna Puchenii-Miroslăvești a fost desființată și inclusă în comuna Puchenii Moșneni. Comuna Pietroșani, cu satele Pietroșani și Pușcași, avea 1497 de locuitori.

În 1950, comunele au trecut în raionul Ploiești din regiunea Prahova și apoi (din 1952) din regiunea Ploiești. În 1968, cele trei comune au revenit la județul Prahova, și au fost imediat comasate în comuna Puchenii Mari.