化学与分子工程学院成立于2015年，下辖化学系、上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室、上海分子治疗与新药创制工程技术研究中心，其前身“化学系”成立于1951年华东师范大学建校之初，是由
大夏大学、
光华大学、圣约翰大学、沪江大学和同济大学等校化学系部分专业合并组建，是华东师范大学最早成立的理科系之一。
化学院现有教职工143名，拥有一大批治学严谨、学术思想活跃的教师，有教授43名，副教授42名。其中中科院院士2名，百千万人才工程国家级人选1名，杰出青年4名，优青4名，青年拔尖人才1名，教育部新世纪人才计划14名，上海市优秀学科带头人3名，上海市东方学者3人。上海市曙光学者5名，上海市浦江人才计划12名，上海市青年科技启明星9名。
目前学院拥有一级学科博士点1个（化学学科），有无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、高分子化学和物理、课程与教学论（化学）6个博士学位授予点，另加应用化学和化学教育专业共8个硕士学位授予点。学院现有上海市重点学科1个（物理化学），上海市重点实验室1个（绿色化学与化工过程绿色化实验室），上海分子治疗与新药创治工程技术中心，上海市实验教学示范中心，上海市青少年化学科技站。
化学院从2002年开始，除招收师范“化学”专业学生外，新招收“应用”化学专业四年制本科学生。2014年，在读研究生460人，本科生630人。多年来，化学系重视本科教育工作，学生历来以基础扎实、思维活跃、动手能力强等获得用人单位的好评。近年来多次获得华东师大“大夏杯”、全国“挑战杯”等大学生科技活动竞赛奖项。
近五年来，化学院承担各类科研项目200多项，其中包括国家重点基础研究“973”计划、“863”高新技术项目、国家“十五”、“十一五”攻关项目、国家自然科学基金重点和面上项目、“杰出青年基金”、教育部“新世纪优秀人才资助计划”、上海市科委重点项目、上海市“曙光人才资助计划”等，以及由企业委托的横向科研项目。获得国家或省部级以上的各类成果奖近30余项，申请专利120多项，获得专利30多项，国家二类新药证书10项，有100多项成果通过各级鉴定，30余项成果被转化，出版著作20多部。每年发表论文300余篇，其中SCI、EI源论文200篇左右。
除此之外，化学院还与巴黎高师集团建立了联合培养博士研究生机制，并与美国、日本、德国、加拿大、英国等一些国家的高等学校建立了联系，经常邀请国内外知名学者、教授来系讲学，开展了广泛的校际学术交流与合作。