化学化工学院是临沂大学设置最早的学院之一，前身是1958年成立的临沂大学师范专业理化科，1964年在全国高校调整中撤销。1972年，经国务院批准成立临沂师范专科学校，校址设在费县，设立理化科。1973年单独设立化学科，1975年更名为农业化学系。1977年更名为化学系，1987年迁至临沂现址。1999年经教育部批准以原临沂师范专科学校和临沂教育学院为基础合并组建临沂师范学院，由原两校化学系合并组建为化学与环境科学系。2003年原化学与环境科学系更名为化学系。根据设置专业增多、办学规模的扩大实际情况，2006年化学系改建为化学化工学院。2009年8月，为更好的提高办学效益，学校将化学化工学院全部专业和环境与旅游学院的地理、资源、测绘、环境等专业整合组建为化学与资源环境学院。2011年8月，按照调和调顺、有利于人才培养和学科建设的原则，学校将原设立于化学与资源环境学院的化学化工类全部专业和原设立于生命科学学院的制药工程专业组建为新的化学化工学院。
学院简介我院现有教职工87人，其中教授10人，副教授17人，高级实验师9人；具有博士学位22人、硕士学位42人；硕士生导师14人。享受国务院政府特殊津贴专家1人，山东省青年科技奖获得者1人，临沂市专业拔尖人才1人，临沂市“十大杰出青年”2人。服务沂蒙首席专家5人，校级“十佳”教师3人，校级师德建设“十佳”1人，校级“十佳”教学名师1人，校级教学标兵2人，校级中青年学术骨干17人，市级优秀教师2人，市级有突出贡献的中青年专家1人，沂蒙劳动奖章获得者1人。为更好的搞好我院的规划和发展，特聘中科院钱逸泰院士、中国工程院薛群基院士等为我院客座教授，聘请20余名国内外著名学者为兼职教授。
教学资源我院现开设有化学、应用化学、化学工程与工艺和制药工程等4个本科专业以及化学教育、应用化工技术、工业分析与检验、生化制药技术等4个专科专业。其中，化学专业为山东省品牌专业和学校特色专业；应用化学专业为山东省特色专业。
建有应用化学、功能材料化学研究所和新型肥料工程技术中心等科研机构。现有“应用化学和环境工程”两个校级重点学科。建有“资源与环境分析化学”省级重点实验室，“材料化学”校级重点实验室。教学实验仪器设备总值3000余万元，实验室总面积11000平方米。20余所学校和20多家企业为我院校外教学科研实习基地。现有在校全日制本专科生1400人，成人教育生500余人。
我院目前有仪器分析和有机化学实验两门省级特色课程和无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、仪器分析、无机化学实验、有机化学实验、材料化学、应用化学实验、综合化学实验等10门校级精品课程，应用化学实验、综合化学实验等4门学术创新精品课程。