化学化工学院是中国海洋大学历史最悠久的院系之一，其前身是始建于1930年的国立青岛大学化学系。1959年创建海洋化学系，1996年更名为化学化工学院。1982年和1986年分别建立全国首批海洋化学硕士点和博士点。1993年获批为全国唯一的海洋科学国家理科基础科学研究和教学人才培养基地（海洋化学点），2008年获批设立化学（海洋化学）国家理科基础科学研究和教学人才培养基地。2005年获批立项建设海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室，2009年5月通过验收正式成立。海洋化学学科于2002年被评为国家重点学科。化学（海洋化学）专业于2010年被评为国家级特色专业。海洋化学课程团队于2010年被评为国家级教学团队。学院获评2012年山东省高等学校海洋化学化工交叉复合型人才培养模式创新实验区。“海洋有机生物地球化学”研究团队于2012年被评为国家基金委优秀创新群体。“环境友好型海洋功能材料与防护技术”研究团队于2012年入选教育部“创新团队发展计划”创新团队，2014年入选科技部“创新人才推进计划”重点领域创新团队。化学、化学工程与工艺专业于2020年、2021年相继获评国家级一流专业，实现了本科国家一流专业的全覆盖。环境友好型海洋防污涂料关键技术研究及其应用、近海赤潮灾害应急处置关键技术与方法分别于2007年、2019年荣获国家技术发明二等奖。化学化工学院在发展历程中，始终站在海洋化学学科领域的最前沿，研制了“中国标准海水”、氯度计算尺，建立了“海洋物理化学”的理论体系，获得全国科学大会奖，率先开展海水提钾、碘、铀研究，建立了海洋资源化学分支学科，研制出我国第一台反渗透海水淡化装置，发明了船用盐度计，建立了我国第一个实用的“海上采油平台腐蚀与保护在线监测系统”，建立了“多沙河口的生物地球化学”理论......这些标志性成果确立了中国在该领域的国际地位。