西北大学化工学院是我国西部地区最早建立的化工院系之一。1937年抗战爆发，由国立北平大学、北洋工学院、国立北平师范大学迁至西安与西北大学联合组成国立西安临时大学，国立西安临时大学设文理、法商、教育、工、农、医六大学院，其中工学院设土木工程、矿冶工程、机械工程、电机工程、化学工程、纺织工程六个系。1938年3月国立西安临时大学迁往陕西城固县，同年4月，国立西安临时大学更名为国立西北联合大学，同年7月，西北联大工学院与东北工学院、焦作工学院合并成立西北工学院。同年8月，国立西北联合大学改名为国立西北大学。1945年，抗战胜利之后，国立西北大学迁至西安，国立西北工学院迁至咸阳。1949年，国立西北工学院更名为西北工学院。1958年，西北工学院与西安航空学院合并成立西北工业大学。西北工学院化工系的部分教职工和学生去了北京石油学院，另一部分教职工组建了西安化工学院。1960年，西安化工学院及西安交通大学的纺织系、水利系合并成立了陕西工业大学。1972年，陕西的高等院校调整，陕西工业大学的化工系并入西北大学。 2002年，根据国家经济建设和化工系发展的实际需要，成立了西北大学化工学院,下设化学工程系、过程装备与控制工程系、生物工程系、制药工程系、食品工程系。
近年来，在西北大学党政领导的关怀、支持下，化工学院师生团结一致，努力拼搏，在学科建设、队伍建设、教学工作、科研工作和管理工作等方面得到了迅速发展，取得了丰硕成果。化工学院（含省化学所）现有教职工93人，其中教师57人。教师中有教授19人(其中博士生导师 8人)，副教授/高级工程师31人。学院现有化学工程与技术一级学科博士学位授予权和博士后科研流动站；有化学工程、生物化工、化学工艺、应用化学、工业催化、能源化工和制药工程七个博士学位授权点；有化学工程、能源化工、生物化工、化学工艺、工业催化、应用化学、制药工程、化工过程机械和食品科学九个硕士学位授权点和化学工程领域及制药工程领域两个工程硕士学位授权点；有化学工程与工艺、过程装备与控制工程、生物工程、制药工程和食品科学与工程五个本科专业；有一个教育部工程研究中心，两个省级工程技术研究中心，一个陕西省重点实验室和七个省级重点学科。已经形成了由学士、硕士、博士、博士后组成的较完整的科学育人体系。
学院以学科建设为龙头，带动各项工作的开展，实现了学科建设的跨越式发展。学院重视师资队伍建设，通过自主培养和积极引进相结合，不断充实师资队伍，汇聚高层次创新人才。我们坚持以服务求支持，以贡献求发展，不断提高科学技术创新和社会服务能力，承担了国家自然科学基金项目、国家发改委高技术产业化示范工程计划项目、国家“十五”攻关计划项目、国家“十一五”863标导向计划项目、国家火炬计划项目、国家科技部创新基金项目、国家科技部星火计划项目、国防科技重点实验室基金项目等国家和省部级科研项目 200余项，获得了多项省部级的科研奖项，加快了科技成果的转化和产业化；学院积极改善办学条件，优化育人环境，努力提高教学水平。同时注重加强与国内、国外同行之间的学术交流和科研协作，并派出有发展潜力的中青年业务骨干进修和提高；承办国内、国际学术会议，经常参加国内、国际学术会议，聘请国内外的知名学者、专家为我院的客座教授和兼职教授，加强了学院与外部的联系，促进了学术水平的不断提高、科技创新能力的不断增强，扩大了学院在国内外的影响。
目前，学院建设进入了一个新的更快的发展阶段，全院师生员工团结一致，齐心协力，为建设国际知名、国内一流的化工院系而努力奋斗。