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、化学工程系、高分子科学与工程系和化学生物学系四个系,还设有公共仪器设备平台(科研)和基础化学实验中心(教学)。学院拥有化学和化学工程与技术两个一级学科博士后流动站,化学和化学工程与技术两个一级学科博士点,化学、化学工程与技术两个一级学科硕士点;设有化学、化学工程与工艺两个本科招生专业,高分子化学与物理是上海市重点学科。学院建有4个省部级重点实验室/平台,共建4个国家重点实验室,支撑建设变革性分子前沿科学中心。变革性分子前沿科学中心由教育部于2019年12月31日批准设立,定位于世界顶尖的分子科学科研机构,目前为学校直属二级科研机构。
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。化学学科和化工学科双双入选国家"双一流"学科建设名单,其中化学学科位列ESI全球前千分之一,跻身 QS全球 50强。