化学与材料科学学院的前身是1930年创立的省立安徽大学理学院化学系。1929年著名教育家、爱国民主人士王星拱教授担任省立安徽大学校长后，设立理学院，筹建化学系，并于当年招收首届化学专业本科生，学制四年；1930年，省立安徽大学化学系正式成立，著名化学家丁绪贤先生任理学院院长兼化学系主任。因抗日战争爆发，1938年省立安徽大学迁址并最终于1939年夏停办。抗战胜利后恢复办学，改省立安徽大学为国立安徽大学。1946年国立安徽大学化学系恢复招生，黄叔寅先生任化学系主任。1949年12月，国立安徽大学成建制迁址至芜湖并与当时的安徽学院合并成立新的安徽大学，化学系在安庆的办学历史结束。1960年5月国立安徽大学化学系更名为皖南大学化学系，1968年8月更名为安徽工农大学化学系，1972年12月更名为安徽师范大学化学系。1978年化学系分别成立了由张定荣教授领衔的无机化学课题组、叶钟文教授领衔的有机化学课题组和吴家良教授领衔的分析化学课题组，并开始招收有机化学和无机化学研究生。三个课题组的成立对提高我院化学学科建设起到了促进作用，并取得了丰硕成果。同年以叶钟文教授为主，成立了金属有机化学研究室。1981年获有机化学硕士学位授予权后，金属有机化学研究室独立建制，成立安徽师范大学有机化学研究所。2000年3月学校办学机构进行调整，化学系和有机化学研究所合并，成立了化学与材料科学学院。2005年6月，芜湖师范专科学校化学生物系并入化学与材料科学学院。
化学与材料科学学院成立后，办学规模、办学层次、办学水平都得到快速提升，化学与材料科学学院办学实力进入了一个全新的发展阶段。化学与材料科学学院现已经形成了博士—硕士—学士教育等不同层次，全日制高等教育、成人高等教育、留学生教育等不同类型的完整人才培养体系，已发展成为一个师范与非师范、理学与工学并举的学院。现有全日制本科生1492人，研究生490人，在站博士后工作人员2人，留学生1人。
化学与材料科学学院现设有化学、应用化学、材料化学、化学工程与工艺4个本科专业以及基础学科拔尖人才培养班（化学英才班）和中美合作班（化学）。拥有国家级一流专业（化学）、化学国家级实验教学示范中心，国家级特色专业（化学），国家级精品课程（《化学教学论》），国家级精品资源共享课程（《化学教学论》），国家级教学团队（《分析化学》），国家级专业综合改革试点专业（材料化学），国家级高中化学骨干教师培训基地等国家级本科教育教学平台以及省级一流专业（材料化学）、省级虚拟仿真教学示范中心等多个省级教育教学平台。化学专业于2019年通过教育部师范类专业二级认证。
化学与材料科学学院现拥有化学一级学科博士学位授权点、教育学（课程与教学论?化学）二级学科博士点，材料科学与工程一级学科硕士学位授权点、化学工程与技术一级学科硕士学位授权点、课程与教学论（化学）学科教育硕士学位授权点和学科教学（化学）专业硕士学位授权点，还设有化学一级学科博士后科研流动工作站。化学与材料科学学院现拥有机化学、分析化学2个安徽省重点学科；拥有功能分子固体教育部重点实验室，分子基材料省部共建实验室（国家重点实验室前期培育），化学生物传感、功能分子固体、电化学清洁能源3个省高校重点实验室，功能性护理用品安徽省工程技术研究中心，单原子-团簇-纳米研究中心（李亚栋院士工作室）等重要科研平台；还拥有“现代分析测试中心”和“食品营养与安全检测中心”等对外服务机构。化学学科先后入选安徽省重大建设一级学科、世界一流学科奖补、安徽省高峰学科等建设项目。近年来，化学与材料科学学院注重学科方向凝练，在金属有机化学、生物分析化学、无机固体化学、能源与环境纳米化学等方向逐渐彰显特色。ESI基本科学指标数据库显示，化学学科从2012年起一直处于ESI全球前1%行列，材料科学与工程学科ESI全球排名已接近前1%。
化学与材料科学学院现有教职工153人，其中专任教师109人，教授39人，副教授35人，打造了一支年轻化、博士化、国际化的师资队伍。其中，入选国家、省部级等人才称号50多人次。同时，化学与材料科学学院还聘请了李亚栋院士为特聘教授，聘请了游效曾院士（已故）、黄志镗院士（已故）、朱清时院士、钱逸泰院士、陈洪渊院士、吴奇院士、谢作伟院士等一批著名科学家为荣誉教授。
化学与材料科学学院教学科研条件优良，拥有本科生实验、实训教学中心面积近7000平方米，拥有总价值超过1亿元的各类科学仪器和教学设备，为学生的系统实验、实训和综合素质培养以及师生员工的教学与科研提供了强有力的支持和保障。近5年来，化学与材料科学学院获教育部高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）二等奖1项，安徽省自然科学二等奖4项、三等奖1项；获国家级教学成果奖二等奖1项（第二完成单位），安徽省教学成果奖特等奖1项、一等奖4项、二等奖2项、三等奖1项，安徽省教学成果推广项目1项； 2名学生获中国青少年科技创新奖，7人次在全国、省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛中获奖。
化学与材料科学学院十分注重人才培养的质量，如今有一大批已成为各行各业的优秀人才，在教育、科技、政治、经济、文化等领域卓有建树。有1人入选中国科学院院士，13人获国家杰出青年科学基金资助；有百余名毕业生已成为基础教育界业务骨干、示范高中校长或教育行政部门主要管理者，以及众多成功企业界校友。
进入新时代，化学与材料科学学院将继续秉承“质量建院、内涵发展”办学理念，坚持“学科引领、特色强院”办院方针，朝着国际知名、国内一流、特色鲜明的高水平研究型学院的既定目标不断迈进！