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，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、王方定、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等七个研究所，学院设有分析测试中心和基础教学实验中心，以及"电气绝缘与热老化"上海市重点实验室和上海交通大学-日立化成研究开发中心。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，以及应用化学和化学工程与工艺两个本科招生专业，其中高分子化学与物理是上海市重点学科。
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。
