学院现设有化学系、化学工程系和化学生物与制药系；建有江苏省化学化工实验教学示范中心、现代分析测试中心、四个省级研发和人才培养平台（江苏省分子铁电科学与应用重点实验室、江苏省生物药物高技术研究重点实验室、江苏省光电功能材料工程实验室、江苏省富碳材料与器件工程实验室）、四个研究所（东南大学精细化工研究所、东南大学制药工程研究所、东南大学有序物质科学研究中心、东南大学药物研究中心）、三个校企联合研究中心（东大－海昌/海伦（台湾）生物材料工程技术研究中心、东大－中盐常化新材料研究中心、东大盐城冬阳生物制品研究中心）以及30多个江苏省（企业）研究生工作站。

学院科研方向广泛，涵盖了精细化工、新能源、新材料、化学生物与制药等多个领域。学院每年科研经费和发表SCI论文数量均保持较高的增长速度。近5年来，学院承担了国家863/973课题、国家自然科学基金重点/重大、国际合作、军工项目、重大研究计划项目、重大新药创制项目、国家重大科研仪器研制项目、国家杰出青年基金、国家优秀青年基金、江苏省重大科技成果转化项目、江苏省工业支撑项目、江苏省产学研前瞻性联合研究项目等180余项。

学院科研平台优越，拥有众多大型仪器设备：稳态瞬态荧光光谱仪(PluoroLog 3-TCSPC)、气相色谱质谱联用仪)7890B/5977A)、液质联用仪(LCMS6120)、多功能光电子能谱仪(XPS-2)、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(Ultraflextreme)、600M核磁共振波谱仪(AVANCE III HD 600MHz）、场发射扫描电镜(NanoSEM450)、桌面型扫描电子显微镜、液相高分辨飞行时间质谱仪等。

学院科研成果丰硕：荣获国家自然科学二等奖1项，国家科技进步二等奖1项，教育部自然科学一等奖1项、中华全国工商业联合会一等奖2项、江苏预防医学科技奖二等奖1项及省级各类奖项10余项。在国际顶级期刊《Science》发表论文3篇，每年在J. Am. Chem. Soc.，Angew. Chem. Int. Ed.，Chem. Rev.，Chem. Soc. Rev.等国际高水平期刊发表SCI论文350余篇；每年授权国家发明专利百余项；编写教材/专著12部；主办全国性学术期刊《化工时刊》。