中國化工以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，以建設世界一流化工企業為目標，持續推進“科學至上”創新發展理念，努力完善科技創新體制機制，推動科技成果的轉化與應用，加強知識產權保護，不斷提高全系統的自主創新和持續發展能力。
中國化工總部設立科技部，管理全系統的科技創新和技術進步工作；成立科學技術委員會，為集團創新戰略及重大科技項目提供決策和技術支持；設立中國化工集團科學技術獎，獎勵在化工科學研究、技術創新與開發、科技成果推廣應用、實現高新技術產業化、科學技術普及等方面取得成果或者做出貢獻的單位和個人；積極承擔國家重大專項、國家重點研發計劃等國家重大科技創新項目的組織管理和實施活動；推進科技創新平臺建設，構建開放式創新體系，為中國化工提升自主創新能力、核心競爭力提供重要支撐。
“十三五”期間，中國化工持續增加科技投入，已累計投入科技經費485億元，其中研發經費405億元。建設了一批國家級科研機構和省部級研發中心，承擔了一批國家和省部級重點科研計劃項目，科技創新能力得到提升，取得一系列重大科技成果。截至2019年底，中國化工科技投入強度達到3.3%，共獲得國家科技獎勵20項，中國專利獎41項，擁有專利22000多件，在2018年中央企業專利質量評價排名第二，評為A級。
