沈阳化工大学始建于1952年7月15日，时校名“沈阳化学工业技术学校”，隶属东北人民政府工业部，校址选定沈阳市铁西区尚武街3号（现在的爱工南街11号）。

1953年10月，隶属中央重工业部，更名为“重工业部沈阳化学工业学校”。

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我校。

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日升格为本科正式建立“沈阳化工学院”，隶属辽宁省人民政府，学校成为国家首批学士学位授予权单位，时任中国科学院院长郭沫若为我校题写了校名。

1960年6月，经辽宁省委批准，更名为“辽宁科学技术大学”，抚顺工学院有机合成专业并入我校，业务领导隶属中国科学院辽宁分院。

1962年4月，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我校。

1970年12月“文革”中，被迫迁往抚顺市办学，原抚顺工学院、抚顺石油学校并入我校，更名为“抚顺化工学院”。

1978年7月迁回沈阳恢复原校名“沈阳化工学院”，隶属化学工业部。

1992年开始与国内外部分大学开展联合培养博士研究生。

1993年被批准为硕士学位授予权单位。

1995年获准成为招收培养留学生资格单位。

1998年，国家教育管理体制改革，学校划转辽宁，实行“中央与地方共建、以地方管理为主”管理体制。

2010年3月，经教育部批准，更名为沈阳化工大学。