西北工业大学化学与化工学院源于1957年创建的化工系（二系）,设人造纤维与塑料工学专业（后更名为化学纤维与塑料、非金属材料及成型工艺）；

1963年，撤销二系建制，其201、206教研室（非金属材料和普通化学教研室）改为405、406教研室并入机械系（四系，后更名材料科学与工程系），非金属材料及成型工艺专业调整到四系设立，专业代号45，后更名为非金属材料科学与工程、高分子材料（1985年）；

1980，第三机械工业部工程塑料应用研究室成立（部属校管）；

1992年，405、406教研室恢复系建制，成立化学工程系（十八系）；

2003年，化学工程系更名为应用化学系，并与应用数学系、应用物理系合并成立理学院（十一院）；

2019年，理学院撤销，其应用化学系分立成立化学与化工学院。