在学科建设方面，化学学科为国家一级重点学科，有5个国家二级重点学科（农药学、有机化学、高分子化学与物理、无机化学、分析化学）。化学学院现设有9个博士学位授权学科，即有机化学、高分子化学与物理、农药学、无机化学、物理化学、分析化学、化学生物学、材料物理与化学、精细化学品化学。上述学科同时也是硕士学位授权学科，应用化学和药物化学是硕士学位授权学科。此外，化学院还拥有材料工程、化学工程硕士专业学位授予权。
化学院教学科研条件优良，拥有30000㎡实验室，100多台套大型科学仪器，其他各种仪器达数千台套。学院历来重视本科教学，建有首批国家基础科学研究和教学人才培养基地及首批国家实验教学示范中心，“无机化学”和“基础化学实验”教学团队均为国家级教学团队。在课程建设方面，现已形成“校级、校级示范、市级、国家级”精品课程建设格局，有3门课程被评为国家级精品课程，2门课程被评为天津市精品课程，1门课程入选首批国家精品视频公开课。在四年一度的国家级教学成果奖评选中，化学院教师近三届共获得国家级教学成果一等奖4项，二等奖4项。
学院秉承南开大学“课堂教学-校园文化-社会实践”三位一体的育人模式，努力为学生搭建自主学习、个性发展的平台，注重培养学生健全的人格、扎实的理论基础及过硬的实验技能，重视提升学生的创新意识及能力。目前已形成面向本科学生的“教育部国家大学生创新性实验计划-南开大学百项工程创新基金-化学学院学生创新基金”三级科技创新体系，学生可以独立设计承担科研课题，直接操作大型仪器设备，联网查阅国内外科研资料，聆听国内外专家学科前沿发展报告。化学院培养的学生已有6人获得中国青少年科技创新奖，在近六届“挑战杯”全国大学生课外科技作品竞赛中共获得特等奖3项、一等奖3项、二等奖3项、三等奖1项。
学院现有中国科学院院士4人、中国工程院院士1人，教育部“长江学者”特聘教授8人、“长江学者”讲座教授1人，国家杰出青年基金获得者12人，国家级教学名师2人。在204名专职教师中，教授91人（博士生导师75人），副教授90人。拥有1个“国家自然科学基金委创新团队”，2个教育部创新团队。
2010年刘育教授主持的项目“环糊精的分子识别与组装”获得国家自然科学二等奖（一等奖空缺），邵学广教授参与的项目“卷烟危害性评价与控制体系建立及其应用”获得国家科技进步二等奖。2011年陈军教授主持的“几类无机材料的氢、锂、镁储存与电池性能研究”项目荣获2011年国家自然科学二等奖（一等奖空缺）。此外，卜显和、陈永胜、马建标三位教授还分别荣获了2010和2011年度天津市自然科学奖。
近三年，我院发表论文被SCI数据库收录的篇数达1700多篇，平均影响因子高于3.4，其中影响因子在6.0以上的高水平论文120余篇。近日国际顶级刊物《科学》杂志发表了我院陈永胜教授组博士生李娜和美国德州达拉斯大学雷•鲍曼教授组博士后马修•立玛共同担任第一作者的研究论文，实现了我院在该级别期刊发表论文的重大突破。
从2012级学生开始，学院为每一个专业班级配备了“专业班导师”，他们每个人都是学院从事科研工作并担任本科教学任务的骨干专业教师。“专业班导师”远非一般的教学科研工作，是真正的人类灵魂工程师。这些老师们将会像对待自己孩子一样，对待本班学生，在专业发展的道路上做同学们的引路人和良师益友。
自2004年以来，化学院每年都有派出本科学生分别前往新加坡国立大学、美国天普大学、香港中文大学、新西兰奥克兰大学、韩国高丽大学、台湾清华大学等合作大学修读一学期的对方课程。院里积极组织学生参加各类竞赛交流活动，并鼓励、资助学生跟随指导教师参加国内外相关学术会议。
伯苓班（化学）
南开大学优秀学生培养试验计划自2009年开始设立了伯苓班（化学、物理学和生物学）和省身班（数学），共四个专业。该实验班坚持“严入口、小规模、高水平”的原则，单独建班招生，充分利用南开大学学科齐全的优势和良好的教学资源，实行导师制培养，实践本科阶段低年级通识和基础教育、高年级专业教育，造就具有国际竞争力的理学基础学科拔尖人才。培养过程中，采用动态进出机制，进行多次考察和选拔，以达到切实遴选出理科拔尖学生的目的。（入学后二次选拔）
根据“南开大学优秀学生培养试验计划”，依托南开大学强大的办学实力，构筑基础学科拔尖学生培养专门渠道，按照新的办学模式和培养方案，努力造就具有国际竞争力的理科基础学科领域优秀人才，使受该计划支持的学生成长为相关基础学科领域的领军人物，并逐步跻身国际一流科学家队伍。
化学专业
南开大学的化学学科已有九十余年的悠久历史，化学学院是我国最早建立化学系的学院之一。1991年被首批批准为国家理科基础科学人才培养基地，历史悠久、实力雄厚。2012年化学一级学科评估分数：南开大学化学以90分的评分与南京大学并列第二名。
现开设有《化学概论》、《有机化学》、《物理化学》、《结构化学》、《仪器分析化学》、《高等无机化学》等基础骨干课和《基础化学实验》、《仪器分析化学实验》、《综合化学实验》等实验课程。近年来将四大基础课中的基础无机化学与定量分析化学进行整合，提高了授课效率；同时增设了《配位化学前沿》、《绿色化学基础》、《现代分离技术》、《生物大分子的化学合成》等多门前沿选修课程，开阔了学生的学科视野。
大多数本科毕业生选择出国或在国内重点院校进入更高层次的学习和深造，其他毕业生则活跃于机关学校、科研院所及化学化工、医药开发相关企业，成为所在单位骨干力量。
2012届毕业生中，28%出国，48%读研，24%就业；2011届毕业生中，29%出国，45%读研，26%就业。
材料化学专业
1998年设立，是国内最早设立的材料化学专业之一。依托化学国家理科基础人才培养基地，为学生开设《化学概论》、《有机化学》、《物理化学》、《结构化学》、《材料结构分析》、《功能材料物理性能》、《高分子材料》、《纳米材料》等理论课和实验课，使学生既具有坚实的化学基础，又具有运用化学和材料的基本理论和实验技能进行材料研究和技术开发的能力，成为材料学科创新型人才。经多年建设，教学质量已被国内外著名高校和用人单位所认可。
材料在国民经济、国防、人民生活等方面起着不可缺少的重要作用。目前新材料既是国家战略性新兴产业，也是科学研究前沿领域，因此，材料化学毕业生具有良好的就业前景。本专业大多数本科毕业生选择出国或在南开大学、北京大学、科学院等国内著名院校或科研机构进入更高层次的学习和深造，其他毕业生则就业于机关学校、科研院所及化学化工、材料、能源、医药开发等相关企业，从事教学、研发以及管理方面工作。
2012届毕业生中，32%出国，46%读研，22%就业；2011届毕业生中，16%出国，50%读研，34%就业。
分子科学与工程专业
南开大学化学学院和天津大学化工学院集各自优势和特长，于2003年成立了“分子科学与工程”专业。该专业优化化学与化工教学内容，增添新的交叉学科知识，在化学、化工课程基础上，增加了分子设计与产品工程、分子结构与性质等反映本专业特色的课程，培养适应国家发展需要的，具有宽广深厚的化学、化工基础，具有较强创新意识、基础科学研究能力和功能性化学新产品研发与产业化能力的复合型高素质人才。学生毕业时由两校分别授予理学和工学双学位。
目前该专业已开办10年，毕业生得到了社会相关方面认可。该专业推荐免试攻读研究生比例较高，将为天津化学化工协同创新中心输送人才。大多数毕业生选择在国内外继续攻读学位，就业学生可到化工、能源、材料、环保、生物工程、轻工、制药、食品、冶金等相关企业及高等院校、科研院所从事技术开发、工程设计、技术管理或教学工作。
2012届毕业生中，10%出国，74%读研，16%就业；2011届毕业生中，5%出国，67%读研，28%就业。
化学生物学专业
该专业自2003年招收硕士及博士研究生，2012年开始招收本科学生，形成了厚基础、重实践、求“复合创新”的课程体系。
厚基础：开设了包括有机化学、物理化学、化学生物学、普通生物学、生物化学、细胞生物学等交叉学科基础课程。
重实践：开设了有机化学实验、仪器分析实验、化学生物学综合实验等课程，对本科生开放研究室，使学生掌握本专业的相关实验技术，并得到生物学科学思维和科学研究的初步训练。开设科技文档管理及写作、知识产权法、科技创业投资等系列课程，使学生掌握科技管理相关知识。
求“复合创新”：设置核酸化学生物学、化学遗传学、计算化学生物学等课程，突显化学与生命科学思维模式的有机结合，使学生建立利用化学物质、化学手段解决生命科学问题这一化学生物学核心观念；设置分子影象学、细胞信号转导专题等多门化学生物学前沿课程，开阔学生的科学视野、培养学生的创新思维。
作为当今发展最迅速的新兴前沿交叉学科之一，将培养掌握化学与生命科学基本知识和技能、熟练应用化学及生物技术的复合型创新人才。
毕业的学生能胜任化学、生物学及生物制药技术等相关领域的科研及管理工作，并为化学、生命科学、生物技术以及生物制药技术等领域的继续深造（攻读研究生）奠定优势基础。