بر اساس تصمیم جلسه‏ی مورخ 7/5/68 شورای گسترش آموزش عالی، مرکز پژوهش‏های شیمی و مهندسی شیمی ایران با هدف فراهم آوردن امکانات پژوهشی بنیادی، کاربردی و آموزشی در کلیه زمینه‌های شیمی و مهندسی شیمی و پرورش استعدادها و خلاقیت موجود در کشور و بهره‌گیری از ذخائر عظیم نفت، گاز، معادن، فلزات، گیاهان دارویی و نیز فراهم آوردن تمهیدات برای تولید نیمه صنعتی تأسیس شد.
به منظور گسترش تحقیقات بنیادی، توسعه‏ ای و کاربردی و همچنین تربیت و تأمین نیروی انسانی متخصص مورد نیاز کشور در حوزه ‏های شیمی و مهندسی شیمی، سطح این مرکز با موافقت شورای گسترش آموزش عالی وزارت علوم، تحقیقات و فناوری از اردیبهشت ماه سال 1386 به پژوهشگاه ارتقاء پیدا کرد و با عنوان پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران به فعالیت‏های خود ادامه داد.

از نخستین‌ اقداماتی‌ که‌ تقریباً همزمان‌ با تاسیس‌ و راه‌ اندازی‌ مرکز صورت‌ گرفته بود‌، پیش بینی فضای توسعه ‏ای مناسب برای تحقق اهداف و فعالیت‏های پژوهشی و آموزشی آینده ‏ی آن بود. بر این اساس‌ ‌زمینی ‌به‌ وسعت‌ 16 هکتار در اراضی‌ چیتگر و در جوار دیگر مراکز تحقیقاتی‌ در اختیار مرکز پژوهش‏های‌ شیمی‌ و مهندسی‌ شیمی‌ ایران ‌قرار گرفت که عملیات‌ اجرایی‌ این‌ پروژه‌ استراتژیک‌ ملی‌ تحت‌ نظارت‌ عالی‌ مرکز پژوهشهای ‌شیمی‌ و مهندسی‌ شیمی‌ ایران‌ و با تفویض اختیار توسط‌ معاونت‌ عمرانی ‌وزارت‌ علوم،تحقیقات‌ و فناوری‌ به اجرا درآمد. در قالب‌ این‌ طرح‌ پیش‌بینی‌ چهار‌ پژوهشکده‌ تخصصی‌ شیمی‌ و مهندسی‌ شیمی‌، کتابخانه‌ و مرکز اطلاع ‌رسانی‌، مرکز کامپیوتر، کارگاه‏ها، مهمانسرا، مسجد، نمایشگاه‌، انبار، مهد‏کودک‌ و خانه‌‏های‌ سازمانی‌ گنجانده‌ و کارهای‌ تاسیساتی‌ این‌ پروژه‌ مهم‌ به‌ پیمان‌ گذاشته‌ شده‌ که بخشی از آن در ابتدای‌ سال‌ 1385 به‌ بهره‌‏برداری رسید.

عمده‏ ترین فعالیت‏های پژوهشی پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران معطوف به اجرای پروژه ‏ها در قالب کلی بنیادی و کاربردی صورت پذیرفته که اهم عناوین آن‏ها عبارتند از:

1- تحقیقات بنیادی جهت کشف هر چه بیشتر ناشناخته‏ ها، ارتقاء دانش بشری و تربیت پژوهشگران

2- تحقیق و پژوهش در زمینه‏ های مختلف مهندسی شیمی از جمله فرآیندهای جداسازی، بیوتکنولوژی، افزایش مقیاس واحدهای عملیاتی، فرآیندهای کاتالیستی، شبیه ‏سازی و مدل‏سازی فرآیندها

3- تحقیقات در فرآوری مواد اولیه صنعتی از کانی‏ها

4- تحقیق و پژوهش در زمینه نانو‏تکنولوژی و سنتز ترکیبات نانو

5- تحقیق و پژوهش بر روی شیمی کشاورزی و تلاش در رفع نیازهای کشور در این زمینه

6- تحقیقات در سنتز کاتالیزورها

7- سنتز مواد اولیه مورد نیاز صنایع شیمیایی و دارویی

8- مطالعه و بررسی مواد خام موجود در کشور برای تبدیل به فرآورده ‏های با ارزش افزوده

9- استخراج و شناسایی ترکیبات موثر طبیعی با کاربرد دارویی

10- پژوهش و تحقیق در شیمی ارگانوسیلیکون جهت پایه‏ گذاری صنایع ارگانوسیلیکون در کشور

11- باز کردن پتنت‏ها و جستجوی روش علمی برای سنتز ترکیبات مورد نیاز کشور

12- طراحی مولکولی برای سنتز ترکیبات در صنایع شیمیایی و دارویی

13- تجزیه کمی و کیفی مواد شیمیایی صنعتی و دارویی وارداتی

14- توسعه روش‏های شناسایی و سنجش مواد بر اساس ابزارها و تکنیک‏های دقیق

15- طراحی و ساخت واحد‏های نیمه صنعتی بر اساس نتایج تحقیقات بنیادی یا کاربردی انجام شده جهت تولید صنعتی

علاوه بر فعالیت‏های فوق، این پژوهشگاه در راستای تقویت ارتباطات علمی با دیگر نهادها و جلب همکاری متخصصان و پژوهشگران و هم چنین تربیت نیروی انسانی متخصص، اقدامات زیر را پیگیری می نماید:

1- تقویت نظام اطلاع رسانی و ارتباط ‏های کتابخانه ‏ای در زمینه ‏های شیمی و مهندسی شیمی

2- حمایت از پژوهشگران جهت اجرای طرح‏های پژوهشی متناسب با نیاز کشور

3- ارتباط با سایر موسسات علمی و پژوهشی داخل و خارج کشور از طریق برگزاری سمینارهای تخصصی علمی و تبادل پژوهشگران و اجرای طرح‏های پژوهشی مشترک

4- آموزش و تربیت نیروی متخصص در مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری

5- همکاری با انجمن شیمی و انجمن مهندسی شیمی ایران جهت اعتلای علم شیمی و مهندسی شیمی کشور

در حال حاضر پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران دارای 4 پژوهشکده، 12 گروه تخصصی، 30 آزمایشگاه تحقیقاتی و بالغ بر40 نفر عضو هیأت علمی تمام وقت می‏باشد.

در راستای تربیت نیروی انسانی توانمند و متخصص در علم شیمی و مهندسی شیمی و با اخذ مجوز از شورای گسترش آموزش عالی در سال 1372، این پژوهشگاه از سال 1373 اقدام به پذیرش دانشجو در مقطع کارشناسی ارشد در گرایش‏های مختلف رشته‏ ی شیمی از طریق سازمان سنجش آموزش کشور نموده که تا سال 1389 تعداد 125 نفر از آنان فارغ التحصیل شده‏ اند. با پیگیری‏های به عمل آمده، این پژوهشگاه در سال 1387موافقت قطعی شورای گسترش آموزش عالی را برای ایجاد دوره‏ی دکتری شیمی و در سال 1389 موافقت قطعی آن شورا را برای ایجاد دوره کارشناسی ارشد رشته ‏ی مهندسی شیمی کسب نموده است.

این نهاد علمی پژوهشی توانست پس از 22 سال تلاش مستمر علمی آموزشی، علاوه بر مجامع علمی، صنعتی و دارویی کشور، در بسیاری از مجامع و کنگره‌های بین‌المللی و نشریات علمی دنیا نیز جایگاه ویژه‏ای را به دست آورد. این پژوهشگاه به همت اعضای هیأت علمی خود تاکنون در بیش از 420 سمینار و کنگره‏ ی بین ‏المللی و ملی، دستاوردهای خود را در قالب مقالات علمی ارائه کرده و بیش از 409 مقاله در مجلات معتبر بین المللی منتشر نموده است.

بخش ارتباط با صنعت پژوهشگاه فعالیت خود را از سال 1376 با انگیزه سرویس‌دهی و انجام طرح‌های تحقیقاتی جهت رفع مشکلات صنایع، مراکز تحقیقاتی و دانشگاه‌ها آغاز نمود. در حال حاضر این بخش با بیش از 200 مورد مراجعه در سال، بستر تعامل مناسبی را با صنایع و مراکز تحقیقاتی و دانشگاهی بوجود آورده است. لازم به ذکر است هم‌اکنون بیش از دو سوم مراجعات بخش ارتباط با صنعت، مربوط به صنایع و بخش خصوصی، و بقیه مربوط به سایر مراکز تحقیقاتی و دانشگاهی است.