中国化工以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，以建设世界一流化工企业为目标，持续推进“科学至上”创新发展理念，努力完善科技创新体制机制，推动科技成果的转化与应用，加强知识产权保护，不断提高全系统的自主创新和持续发展能力。
中国化工总部设立科技部，管理全系统的科技创新和技术进步工作；成立科学技术委员会，为集团创新战略及重大科技项目提供决策和技术支持；设立中国化工集团科学技术奖，奖励在化工科学研究、技术创新与开发、科技成果推广应用、实现高新技术产业化、科学技术普及等方面取得成果或者做出贡献的单位和个人；积极承担国家重大专项、国家重点研发计划等国家重大科技创新项目的组织管理和实施活动；推进科技创新平台建设，构建开放式创新体系，为中国化工提升自主创新能力、核心竞争力提供重要支撑。
“十三五”期间，中国化工持续增加科技投入，已累计投入科技经费485亿元，其中研发经费405亿元。建设了一批国家级科研机构和省部级研发中心，承担了一批国家和省部级重点科研计划项目，科技创新能力得到提升，取得一系列重大科技成果。截至2019年底，中国化工科技投入强度达到3.3%，共获得国家科技奖励20项，中国专利奖41项，拥有专利22000多件，在2018年中央企业专利质量评价排名第二，评为A级。
