北京大学化学系的前身系1910年成立的京师大学堂格致科化学门，时满清当局尝试维新、推行癸卯新学制。1910年4月30日，化学门招收了7名首届学生；1917年开始招收研究生，首批共14人。1919年，化学门正式更名为化学系。1952年全国院系调整中，清华大学和燕京大学的化学系正式并入北京大学，成立新的北京大学化学系。为了反映化学学科的分子特征，化学系于1994年更名为化学与分子工程学院。2001年，原北京大学技术物理系的应用化学专业也融入到化学学院中来。