西北大學化學學科始設於1923年，是西北大學建立最早的學科之一，至今已有90多年的歷史，是我國西部地區最早培養化學專門人才的搖籃和化學科學研究中心。1937年建立化學系，2008年成立化學與材料科學學院。2006年中國科學研究評價中心對全國高校學科專業評選中，化學專業評為A+等級，名列全國第11位;2012年教育部發布的學科評估中化學學科名列全國第23位;根據ESI資料庫(Essential Science Indicators基本科學指標)統計，化學學科在化學領域研究機構的排名始終位列全球前1%的行列，並排在入選機構的前25%。
西北大學化學學科是國家“211”工程重點建設學科，陝西省優勢學科。學院具有化學博、碩士一級學科學位授予權，學位授權專業涵蓋所有二級學科，包括分析化學、無機化學、有機化學、物理化學、高分子化學與物理、材料化學和化學生物學等專業，並設有化學博士後科研流動站。擁有1個教育部重點實驗室——合成與天然功能分子化學重點實驗室，1個國家林業局工程技術研究中心——長柄扁桃工程技術研究中心，3個陝西省重點實驗室——物理無機化學省級重點實驗室、現代分離科學省級重點實驗室、電分析化學省級重點實驗室。
學院現有國家級化學實驗教學示範中心，化學國家理科基礎科學研究與教學人才培養基地，設有化學、應用化學、材料化學和化學生物學4個本科專業，其中化學專業為國家級特色專業，材料化學為省級特色專業。獲得國家級和省級專業綜合改革試點專案各1項、入選國家級和省級大學生校外實踐教育基地、省級拔尖創新人才培養模式創新實驗區。學院所有學科平臺均建成各級教學團隊、精品(資源共享)課程體系，其中包括1個國家級教學團隊、1門國家級精品資源共享課程，2門國家級精品課程。
學院現有雙聘院士1人，國家級教學名師3人，國家級有突出貢獻專家1人，享受國務院政府特殊津貼4人，國家傑出青年基金獲得者1人，國家“百千萬人才工程”人選1人，國家優秀青年基金獲得者1人，中科院“百人計劃”2人，教育部高校青年教師獎1人，教育部“新世紀優秀人才計劃”3人，陝西省教學名師1人，陝西省“重點領域頂尖人才”1人，陝西省有突出貢獻專家4人，陝西省“三秦學者”特聘教授1人，陝西省“百人計劃”13人，陝西省“三五人才”工程人選3人，陝西省“青年科技新星”6人。現有學生1000餘人，包括600名左右的本科生和400名左右的研究生。
學院年均承擔國家級專案20餘項，發表SCI收錄論文200多篇。近年來高水平論文不斷湧現，有多篇論文在《美國化學會志》、《德國應有化學》等影響因子大於10的世界頂尖化學期刊上發表。
學院國際交流頻繁，學術氛圍活躍，接待過幾十個國家和地區數百名專家學者講學，與美國、日本和許多歐洲國家的知名高校建立了長期合作關係。
經過多年的努力，學院先後被獲得“全國教育系統先進集體”、陝西省“師德建設先進集體”、陝西省高校系統“創優評差”先進單位等榮譽稱號。