化学工程学院是学校办学历史最悠久、最具特色的学院之一，是国家级高水平专业群B档建设院系、全国第三批党建工作标杆院系。设有应用化工技术（国家高水平专业群牵头专业、国家级骨干专业、省级示范性特色专业）、精细化工技术（国家级骨干专业、教育部现代学徒制试点专业、中央财政支持建设专业、省级精品专业）、高分子材料智能制造技术（国家级教师教学创新团队所在专业）、石油化工技术、化工智能制造技术、材料工程技术6个专业。化学工程学院师资力量雄厚，拥有国家级教师教学创新团队、全国石油化工行业优秀教学团队、省级专业教学团队。现有教师75人，其中教授8人，博士9人，省级学科带头人1人，省级专业带头人1人，省级优秀教师1人，教育部国内访问学者2人，省级国内访问学者3人、湖南省芙蓉名师/学者2人、湖南省黄炎培职业教育杰出教师1人，省级青年骨干教师6人、省级楚怡工坊/名师工作室主持人2人。建成了面向985、211高校共享的现代化工国家级应用化工协同创新中心、国家级煤制甲醇虚拟仿真实训基地、中央财政支持的重点建设实习实训基地，石化行业职业教育与培训全国示范性实训基地，职业院校技能竞赛国赛基地、省级国赛集训点、省重点建设实习实训基地、湖南省工程技术中心、中国化工学会科普教育基地，经过60年的发展与积淀，学院已经形成工学结合、订单培养、现代学徒制、国际化人才培养特色，学生入学即入岗，毕业生人均可选岗位10个以上，供不应求。2005年以来，学生在已举办的国家级技能大赛中获得一等奖10项、二等奖6项，个人全能和单项一等奖20余项。