比过一次。2011年上海世锦赛4X200米接力赛。
孙杨和菲尔普斯仅同台过一次，其实这是因为两人擅长的比赛距离不同，孙杨的集中在中长距离比赛，如800、1500米等等，所以这次的杭州世锦赛也是孙杨的首次短池；而菲尔普斯主要擅长短距离，如100米、200米等。其次，孙杨主要擅长自由泳，菲尔普斯则是擅长蝶泳，所以这些因素都是导致两位天才运动员几乎没有机会同台的原因。
在游泳4×200自由泳接力赛中有过一次交锋，当场孙杨游出全场最佳成绩1分43秒17比飞鱼快2.3秒。当然最后还是美国队夺得冠军，不过孙杨从倒数第三名追到了第三名，为中国夺得了一枚宝贵的铜牌！
