گروه مهندسی شیمی در سال 1379 آغاز به فعالیت نمود. در سال 1384 با هدف توسعه تحصیلات تکمیلی، کارشناسی ارشد مهندسی شیمی با دو گرایش مهندسی شیمی پیشرفته و مهندسی پلیمر آغاز به کار نمود. در حال حاضر گروه مهندسی شیمی دانشگاه اراک در مقطع کارشناسی ارشد در گرایش‌های پیشرفته، ترموسینیتیک و کاتالیست، فرایندهای جداسازی و رشته مهندسی پلیمر دانشجو می‌پذیرد. همچنین پذیرش دانشجوی دکتری مهندسی شیمی از سال 1392 آغاز شده است.