化学化工学院的前身是1984年恢复建立的化学与化学工程系，下设化工教研室、化机教研室、高分子教研室和基础化学教研室等。1995年随着各学科的发展而成立化学工程学院。1999年学院新组建环境工程系并更名为环境与化学工程学院，2004年学院主体与能源与动力工程学院合并。随着科技进步、经济社会发展，特别是能源化工行业的蓬勃发展，2012年成立化学化工学院（简称化工学院）。化学化工学院将围绕国家和西部区域经济社会发展需求，特别是能源化工业的快速发展势头，按照高起点、高水平、国际化的建设思路，探索人才培养创新之路，在科学研究和新技术工程应用两方面建成一流水平。
化学化工学院师资力量雄厚，截至目前教职工共103人，其中教师70人，专职科研人员17人，实验技术人员4人。教师队伍中教授18人，特聘研究员4人，副教授22人，讲师26人。其中教育部长江学者、国家杰出青年基金获得者和万人计划领军人才1人，国家级青年人才3人，国务院特殊津贴专家3人，陕西省高层次人才6人，陕西省科技新星1人，“三秦人才”5人，学校青年拔尖人才11人。自2012年以来，化学化工学院已聘请40余名包括诺奖获得者和两院院士在内的国内外知名教授和企业专家担任我院名誉教授、兼职教授和客座教授，为学生开设各类讲座课程，为化学化工学院的发展提供指导。
化学化工学院学科特色鲜明，化学工程与技术学科2016年首次参评全国第四轮学科评估获得B+（并列第15名），化工过程机械二级学科所属动力工程及工程热物理一级学科获得A+（并列第1名）。化学化工学院下设化学工程与工艺、过程装备与控制工程两个本科专业，其中过程装备与控制工程专业入选国家卓越工程师培养计划，化学工程与工艺专业入选陕西省专业综合改革试点项目，在校本科生384名。近六年，已培养本科毕业生537名，毕业生需求旺盛。2017年，本科生就业率达100%，保研比例21%，继续深造比例60%（含出国深造率11%）。本科生参与各类学科级竞赛获得省级以上奖项43项，主要有美国大学生数学建模大赛Meritorious Winner1项、Honorable Mentions1项，全国机器人大赛一等奖，全国大学生节能减排大赛一等奖，全国大学生过程装备实践与创新大赛特等奖，首届“丝绸之路”国际创新创业大赛一等奖等。化学化工学院具有化学工程与技术一级学科博士学位授予权和化工过程机械二级学科博士学位授予权。目前，在籍博士研究生60名，硕士研究生165名。近六年，已培养博士生 52名，硕士生 239名，研究生就业率均为100%，共有18名博士生赴海外高校进行联合培养，研究生先后获得国际知名学术会议优秀论文奖2项，国家级学科竞赛奖5项，教育部主办“国创计划十周年”最佳导师奖1项、创新明星奖1项，陕西省优秀博士学位论文1篇，西安市自然科学优秀学术论文一等奖1项，校优秀博士学位论文7篇、校“学术之星”奖励3项，校研究生标兵1人。毕业生需求旺盛，主要从事煤化工、石油化工、能源、环保、医药、电子及金融等相关领域的高等教育、科学研究、技术开发、工程设计及运行维护、工程监理、高级行政管理及工作。2017年，本科生、研究生就业率均为100%。
二十几年来，化学化工学院逐渐形成的优势和特色研究方向为：（1）能源化工工艺系统集成与排放控制。该方向针对工业过程生态化、水系统集成、能量系统集成和氢气系统集成等化工节能与化工过程集成的理论与应用研究，在国内处于领先地位；（2）能源化工过程强化与放大。该方向致力于超临界流体过程、反应和分离的耦合技术、外场协同作用以及非常规介质、热质传递等过程强化技术在能源生产中的应用基础和工程放大研究。围绕能源化工领域的重大问题和现实需求，推进过程强化与放大技术在能源化工领域的应用；（3）煤-油-气-盐资源的绿色转化。该方向将各类新型催化反应与分离技术在石油化工、天然气化工、盐化工和煤化工中应用，提供基础理论的支撑和工程应用的示范；（4）能源化工系统及装备的长周期安全运行。该方向开展了大量应用基础研究和应用研究，为过程装备安全可靠运行提供了理论与技术支持。（5）高效化工过程机械与设备技术。围绕过程工业急需的装备开展理论与应用技术研究，为能源化工提供关键装备技术。
近年来化学化工学院承担国家973课题2项，863课题3项，国家重大专项课题1项，国家科技支撑计划课题1项，国防973课题1项，国际合作项目3项。此外承担国家自然科学基金重点项目2项，国家杰出青年基金1项，获批参与国家重点研发计划6项，国家自然科学基金面上及青年基金40余项，以及省部级及企业合作项目120余项。近三年发表SCI论文280余篇(ES1论文7篇)，EI论文100余篇，授权发明专利50件，中英文专著6部(章)，获省部级奖4项，国际奖项2项，在化工系统集成优化、天然气压缩机、太阳能利用等多方面实现成果转化。化学化工学院具有多个省部级科研基地。2017年12月获批成立中国石油和化学工业联合会“石油和化工行业煤基碳材料重点实验室”，2017年9月获批联合建设“广东省高性能建筑材料及涂料工程技术研究中心”。2016年6月成立“安徽大学-牛津大学催化国际联合实验室”,2015年9月获批成立“陕西省能源化工过程强化重点实验室”。此外化学化工学院与西北化工研究院、华陆工程科技有限责任公司、陕西渭河煤化工集团有限责任公司联合组建“陕西省煤化工工程技术研究中心”，与陕西煤业化工技术研究院合作成立“能源化工工艺及装备技术联合研发中心”。
在“一带一路”的时代背景下，为落实安徽大学“丝绸之路大学联盟”发展规划，化学化工学院积极推动国际交流，搭建国际联合研究平台：2017年与牛津大学合作成立了“安徽大学-牛津大学催化国际联合实验室”；2018年与澳大利亚昆士兰大学签署了创建国际联合研究中心及人才培养相关协议，发起“丝绸之路大学联盟化工子联盟”，成立利物浦大学成立国际联合实验室。近三年在读及毕业外籍博士生10余人；此外，化学化工学院自2015年已成功主办国际学术会议2次，每年邀请海外知名学者讲座交流和教师参加境外国际会议年100余人次。化学化工学院注重本科生国际交流，每年选拔学生参加中法4+4、UTT项目，于2018年首次开展“魅力化工牛津剑桥名校行”项目，并通过与东京理科大学合作的“樱花计划”吸引优质生源。近三年，学生出国境交流及境外学生来访百余人次，出访学校包括美国哥伦比亚大学、加州大学、英国牛津大学、剑桥大学、帝国理工大学、法国马赛中央理工大学、特鲁瓦科技大学，日本早稻田大学、东京理科大学、俄罗斯圣彼得堡理工大学、香港理工大学、香港科技大学、台湾地区的十余所高校。
化学化工学院将面向国家重大战略需求、中西部经济社会发展需求和国际化工学科前沿，围绕能源、化工、材料等领域的可持续发展主题，进一步发展化学工程与技术等学科的优势方向，并拓宽学科方向，建立产、学、研协同创新机制；建设并拓展新的专业，实施创新人才培养模式，全面开展与国际接轨的教育教学实践，推动化学化工学院国际化人才培养，进一步开拓学生的国际化视野，培养具有国际竞争力的高水平人才；经过不懈的努力，力争成为国内和国际化工领军人才培养、科技创新和成果转化的高水平平台，为国家和地区经济发展做出重要的贡献。