清华大学化学工程系成立于1946年，时值抗日战争结束不久、清华大学在北京刚刚复校之际。当时的清华化工系吸引了一代有志青年，为科学报国、实业报国攻坚克难、勇挑重担，成为新中国化学工业和石油工业的栋梁之材。1952年，因院系调整，清华大学停办化工系，后于1958年7月建立工程化学系，在1960年代为我国核工业的发展做出了重大贡献。1970年，清华大学重新组建化学工程系，后伴随学科的发展不断调整专业和育人方向，1980年代从化工系中分化出化学系、材料工程与科学系两个科系。目前，清华大学化工系设有化学工程与工业生物工程、高分子材料与工程两个本科专业，并按照“化学工程与技术”和“材料科学与工程”两个一级学科招收博士和硕士研究生。
在70年的发展历程中，清华大学化工系形成了自己鲜明的办学思想和学科特色。
坚持以培养人为根本任务，广育祖国和人民需要的优秀人才。建系70年来，清华化工系共毕业本科生8400多人、研究生约2100人，产生了一大批学术大师、兴业英才和治国人才。师生中涌现出二十多位国内外院士、十多位大学校长、约20位省部级以上干部和5位将军，以及一批对行业发展有突出贡献的企业家。培养的博士生中有8人获得“全国百篇优秀博士论文”，位列全国化工学科第一，也居全校各学科前列。近10年获得学生最高荣誉“清华大学特等奖学金”的学生总数位列全校各院系第一。近年来，化工系在继承清华化工人才培养优良传统基础上，积极建立与国际接轨的工程科学人才培养体系，培养出一批专业基础宽、创新意识强、综合素质高的优秀人才。2016年8月清华化工专业以“无缺点”的认证结论通过了ABET国际工程教育专业认证。
坚持面向国际学术前沿与服务国家战略相结合，为实施创新驱动发展战略做贡献。建系70年来，清华化工系在原子能化工、石油化工、煤化工、生物化工及材料化工等方面的研究成果先后获得国家级奖励二十余项。从上世纪五十年代开展“712”核燃料后处理国家重大科研项目攻关并获得成功，到六十年代初聚四氟乙烯项目的研究，以及近年来开展的环境化工、生物化工、医药化工、生态化工、化工安全、信息材料、生命材料、纳米材料等方面的研究，化工系形成了以高分子材料科学与工程、分离工程、反应工程、生物化工、系统与生态工程为主的五大研究方向，组建了一批重要研究机构。近10年来，化工系作为第一单位获国家技术发明奖二等奖两项，获得省部级科技奖励近30项。流化床甲醇制烯烃/芳烃、聚甲氧基二甲醚工业化、生物降解高分子材料制备、ARTP生物育种装备等一系列产业化技术在业界产生了重大影响，酶法生物柴油产业化技术成为中国和拉丁美洲合作的典范。世界最长碳纳米管制备等前沿基础研究成果在国际上引起广泛关注。根据国家自然科学基金委评估报告，2001-2010年清华化工学科在论文、引文和高被引论文分别位于全球机构排行榜的第2、第2和第3。根据英国QS全球学科排名，清华大学化工学科2013-2016年连续4年进入全球排名前20，是中国唯一进入全球前20的化工学科。
现在的清华大学化工系有教师66人，其中教授37人，包括两院院士3人。这支精干的队伍将继续秉承和发扬清华化工的优良传统，以国家和民族发展为己任，以科技创新引领产业发展，培育具有健全人格、创新思维、宽厚基础、全球视野和社会责任感的优秀人才，从我做起，从现在做起，建设美丽中国，服务人类可持续发展，在新的征程中续写清华化工新的辉煌。
