上海交通大学化学化工学院前身是1928年成立的交通大学化学系，当时隶属于交大自然科学学院，徐名材教授任第一任系主任。1937年日本侵华上海沦陷，化学系一部随交通大学西迁重庆，其余大部迁入法租界继续办学，于1942年太平洋战争爆发后一度停办。1945年抗战胜利，交通大学搬回上海，化学系重建。1946年，化学工程系成立，苏元复教授任首任系主任。基础研究和应用研究同步发展。之后几年，化学系又增设了有机化学实验室、生物学实验室，学科发展更为全面。交大化学、化工在此期间蓬勃发展，苏元复、顾翼东、曾昭抡、张大煜、吴学周等多位学术大师都曾先后在交大化学系和化工系工作过，培养了钱保功、徐光宪、高小霞、徐晓白、何祚庥、王方定、吴承康、毛用泽、韦潜光、王景堂、徐如人、胡英、关兴亚等一批中国科学院和工程院院士，为新中国建设做出了卓越贡献。

1952年，全国高等教育模仿苏联办学开始院系调整，交通大学化学系全部调往复旦大学，化学工程系全部调出与其他学校化工力量结合创办了华东化工学院（现华东理工大学）。1955年，交通大学再次响应国家号召开始西迁，刚在院系调整后恢复成立不久的化学教研室又随学校主体迁往西安，成为日后成立的西安交通大学基础学科的重要支柱。1956年，上海交大再次重建化学教研室，交大化学在经历了五年多的重大变迁后，至此又开始了一个全新的起点。1957年，物化分析教研室成立，此后二十余年，上海交通大学的化学学科在动荡中逐步恢复和发展，直至改革开放后，迎来了又一次快速发展的历史进程。1979年5月，上海交通大学整合化学教研室、物化分析教研室和高分子材料研究室三支办学力量，正式成立应用化学系，并于同年成立电化学教研室。1984年，应用化学系成立了环境科学与工程研究室和生物科学与技术研究所，并招收环境化工专业和分子生物学专业研究生，此举奠定了两个新兴学科（现环境科学与工程学院、生命科学与技术学院）在交大的迅速发展，展现出交大化学人敢为人先的远见与睿智。1979至1997年，应用化学系的学科布局、科研结构以及人才培养等各方面得到了充分发展，化工学科也逐步得以恢复重建。在此背景下，上海交通大学化学化工学院于1997年正式成立。

学院现设化学系、化学工程与技术系和高分子科学与工程系三个系，以及高分子材料研究所、精细化工研究所、流变学研究所、手性化学与技术研究所、电化学工程与技术研究所、平野材料创新研究所和动力电池材料研究所和上海交通大学-日立化成研究开发中心等研究所（中心），还设有分析测试中心和基础教学实验中心。建有“金属基复合材料”国家重点实验室，“电气绝缘与热老化”上海市重点实验室，“电化学能源器件”上海市工程技术研究中心，“功能材料组装”上海高校重点实验室，“电化学能源系统及应用”上海高校工程研究中心，并与企业共同建设“聚烯烃催化技术与高性能材料”国家重点实验室，“含氟功能膜材料”国家重点实验室，以及“炼焦煤资源开发及综合利用”国家重点实验室，上海市手性药物分子工程重点实验室。学院的学科布局完整，拥有化学一级学科博士后流动站，化学一级学科博士点和应用化学二级学科博士点，化学、化学工程与技术两个一级学科硕士点，化学工程领域工程硕士点，以及化学和化学工程两个本科招生专业，高分子化学与物理是上海市重点学科。

学院现有专职教师及研究人员136名，其中90%以上具有博士学历，80%以上具有海外学历或研修经历；中国科学院院士3名，双聘院士2名，中组部千人计划讲座教授1名，国家973计划首席科学家1名，教育部创新团队1个，教育部长江学者特聘教授4名，国家杰出青年科学基金获得者12名，何梁何利奖获得者3名。

学院拥有逾二万平方米的实验大楼和近8000万元的仪器设备，为教学与科学研究提供了优越的实验条件和基地。目前，学院拥有高分辨透射电镜和扫描电镜、红外光谱仪、紫外光谱仪、荧光与分光光度计、凝胶渗透色谱仪、示差扫描量热仪、动态热机械分析仪、热重分析仪、核磁共振波谱仪、高效液相色谱仪、毛细管流变仪、旋转流变仪、各种高分子性能测试设备、电化学综合测试仪、微化工反应设备、超临界分离等先进仪器设备。

学院主要研究方向：无机合成与制备化学，材料化学，无机纳米材料及手性介孔材料，超分子化学，金属有机化学，手性配体的合成及不对称催化反应，生物分析化学与代谢化学，分子模拟与计算化学，重原子体系的量子化学方法与应用，密度泛函理论的方法与应用，高分子自组装，光、电、磁、医等各种功能高分子材料的合成与应用，聚合物流变学，橡塑加工与制品，高分子复合材料，高分子反应加工改性等，电化学工程与储能电池技术，催化反应工程和新能源化工，精细化学品的合成，绿色化学工艺，金属防腐与防护技术开发，环境保护和综合利用等。

学院坚持理工交叉、基础与应用并重的发展理念，在人才培养、基础理论和工程技术研究领域不断取得佳绩。上海交通大学化学学科进入ESI全球前1‰学科行列；化学和化学工程与技术两学科，均进入QS全球TOP100。在超支化聚合物的可控制备和自组装、手性化学和光电转化材料等领域产生了一批具有国际影响的研究成果，分别在“SCIENCE”和“NATURE”期刊上发表了上海交大首篇学术论文，并获得国家自然科学二等奖；氯碱用含氟离子分离膜关键技术成功攻克了困扰我国多年的工业难题，获国家技术发明二等奖。学院开设的《大学化学》、《有机化学》等课程先后获国家及上海市精品课程，培养的学生获得了全国优博论文3篇，全国优博论文提名7篇，以及系列学生科技活动奖项。有三名毕业生分获国际纯粹及应用化学联合会青年化学家奖。近年，学院年均在J.Am.Chem.Soc.、Angew.Chem.Int.Ed.等国际权威期刊上发表SCI学术论文200余篇，学院年均获得科研经费近亿元。

历任系主任和院长分别为徐名材、潘承圻、陆宝淦、沈溯明、梁普、裘维裕、苏元复、孙璧媃、徐祥铭、唐小真、印杰、路庆华、陈接胜、朱新远、涂永强。