沈阳化工大学始建于1952年7月15日，建校时校名为“沈阳化学工业技术学校”，隶属东北人民政府工业部，校址原选定沈阳市铁西区尚武街3号（现爱工南街11号），当年设化工、机械、电机3个专业科。

1953年10月，学校隶属中央重工业部，更名为“重工业部沈阳化学工业学校”。学校留学生教育最早起于1953年，1953年至1954年共招收14名朝鲜留学生来校学习。

1953年至1958年，沈阳机械工业学校化工科、吉林工业学校染料专业和分析专业、大连工业学校电机科、沈阳市化工学校等相继并入学校。

1956年国家组建化学工业部，学校由隶属重工业部转为隶属化学工业部。

1958年8月10日学校升格为本科正式建立“沈阳化工学院”，隶属辽宁省人民政府，时任中国科学院院长郭沫若为学校题写了校名。

1960年6月，经辽宁省委批准，学院更名为“辽宁科学技术大学”，抚顺工学院有机合成专业并入学校，学校业务领导隶属中国科学院辽宁分院；1961年8月中科院辽宁分院撤销，学校业务划归辽宁省科委领导。 

1962年4月，学校重新隶属化学工业部，校名改回沈阳化工学院，大连工业专科学校并入该校。

1970年12月至1978年6月“文革”中，学校被迫迁至抚顺市办学，原抚顺工学院、抚顺石油学校并入学校，学校更名为“抚顺化工学院”。

1978年7月，学校迁回沈阳恢复原校名“沈阳化工学院”，学校重新隶属化学工业部。

1998年8月，国家调整高等学校管理体制，该校管理体制变为“中央与地方共建，以地方管理为主”。

1981年，学校成为国家首批学士学位授予权单位。

1986年开始与外校合作培养硕士研究生。

1992年开始与国内外一些大学合作培养博士研究生。

1993年被国务院学位委员会批准为硕士学位授予权单位。

学校于1999年8月开始筹划新校区扩建工作，学校新校区扩建被列为“1999年辽宁省优先用地计划项目”，1999年12月学校完成一期征地，2000年8月完成二期征地。学校新校区于2000年4月动工兴建，社会投资方出资建设和管理的、所有权归学校的大学生生活城于2001年4月动工建设，2001年11月学校正式迁入新校区办学，是辽宁省最早迁入新校区办学的高校。

2006年7月，学校从社会投资方中提前收回了大学生生活城的使用、管理权，实现了学校对后勤的有效、有序管理，走在了辽宁省高校的前列。

2010年1月21日，沈阳化工学院由于通过教育部评定，正式更名为沈阳化工大学。

2011年，入选教育部第二批“卓越工程师教育培养计划”高校。 

2013年7月12日，由沈阳化工大学牵头组建的“辽宁精细化工协同创新中心”正式成立。

2016年，入选国家“中西部高校基础能力建设工程高校”二期名单。

2017年1月，沈阳化工大学入选辽宁省一流大学重点建设高校中的“国内高水平大学重点建设高校”。7月，被认定为“全国第二批深化创新创业教育改革示范高校”。

2018年，入选教育部首批国家级新工科研究与实践项目。

院系设置

根据2014年8月学校官网显示，学校共有化学工程学院、机械工程学院、能源与动力工程学院、信息工程学院、材料科学与工程学院、应用化学学院、制药与生物工程学院、计算机科学与技术学院、环境与安全工程学院、经济与管理学院、数理系、外语系、社会科学系、体育系、工业与艺术设计系、国际教育学院、继续教育学院、研究生学院、工程技术学院、创新实验学院20个二级院系。