Historia Instytutu Chemii rozpoczęła się w latach pięćdziesiątych XX w.  Najważniejsze daty i wydarzenia w tej historii to:

1959 r. Utworzono Wydział Chemii, w skład którego weszły między innymi Katedry:

• Chemii Podstawowych (kier.  prof. Okoń),
• Materiałów Wybuchowych i Paliw (kier. prof. T. Urbański)
• Obrony Przeciwchemicznej (kier. płk doc. E. Szczucki)
• oraz Zakład Obrony Przeciwatomowej (kier. mjr doc. S. Probulski)

1970 r. Z wymienionych wyżej katedr utworzono Instytut Chemii, na czele którego stanął prof. W. Tomassi.

W Instytucie prowadzono prace naukowo – badawcze z chemii organicznej, nieorganicznej i fizycznej dotyczące rozwoju sprzętu i metod ochrony wojsk i ludności cywilnej przed skażeniami chemicznymi i promieniotwórczymi. Równolegle realizowano proces dydaktyczny przygotowując specjalistów wojskowych w zakresie obrony przed bronią masowego rażenia oraz w zakresie technologii materiałów wybuchowych i paliw rakietowych.

1975 r. Instytut Chemii przekształcono w dwa odrębne Instytuty: Instytut Chemii i Inżynierii Materiałowej, w którym pełnienie obowiązków Szefa Instytutu powierzono płk. dr. inż. R. Curykowi oraz Instytut Obrony Przeciwatomowej i Techniki Wybuchowej kierowany przez płk dr. inż. S. Kowalika.

W skład Instytutu Chemii i Inżynierii Materiałowej weszły Katedry:

• Chemii Nieorganicznej i Ogólnej (kier. prof. K. Wieczffiński)
• Obrony Przeciwchemicznej (kier. płk doc. E. Szczucki)
• Zakład Chemii Fizycznej (kier. prof. H. Jankowska)
• Zakład Technologii Kryształów (kier. płk prof. J. Żmija)

W skład Instytutu Obrony Przeciwatomowej i Techniki Wybuchowej weszły:

• Katedra Obrony Przeciwatomowej (kier. płk doc. S. Probulski)
• Zakład Materiałów Wybuchowych (kier. płk dr M. Psikorz) oraz Zespół Naukowo- Badawczy (kier. płk doc. S. Denus)

W tym okresie w Instytucie Chemii i Inżynierii Materiałowej oprócz realizacji dotychczasowych zadań naukowych i dydaktycznych podjęto nową tematykę naukową dotyczącą technologii otrzymywania ciekłych kryształów i ich zastosowania w technice wizualizacji i informacji.

1978 r. W wyniku reorganizacji Wydziału Chemii i Fizyki Technicznej nastąpiło ponowne połączenie istniejących Instytutów i utworzono Instytut Chemii i Obrony Przeciwatomowej.
W skład Instytutu weszły: Katedra Obrony Przeciwatomowej oraz wszystkie katedry i zakłady o profilu chemicznym. Szefami Instytutu Chemii i OPAtom byli: płk dr inż. S. Kowalik (1978 – 1980), płk dr inż. M. Maciejewski (1981 – 1991) oraz płk dr inż. S. Neffe (1992 – 1994).

1994 r. W ramach restrukturyzacji WAT powstał Wydział Inżynierii, Chemii i Fizyki Technicznej.

Z Instytutu Chemii i Obrony Przeciwatomowej wyłączono Zakład Materiałów Wybuchowych i Fizyki Wybuchu i Instytut został przekształcony w Instytut Chemii i Obrony Przeciwchemicznej, którego kolejnymi szefami byli: płk prof. S. Neffe (do 2002 r.) i płk prof. K. Czupryński (2002 – 2003).

2003 r. W wyniku decyzji Ministra Obrony Narodowej o zaniechaniu kształcenia oficerów w WAT przekształcono Instytut Chemii i Obrony Przeciwchemicznej z instytutu wojskowego w  instytut cywilny. W tym samym roku przywrócono pierwotną nazwę Instytutu Chemii oraz po raz pierwszy przyjęto studentów cywilnych na studia stacjonarne na kierunku chemia.  Dyrektorem Instytutu Chemii został prof. R. Dąbrowski.

2006 r. Utworzono Wydział Nowych Technologii i Chemii, a do Instytutu Chemii ponownie włączono Zakład Materiałów Wybuchowych. Jednocześnie zapadła decyzja o wznowieniu kształcenia podchorążych na kierunku chemia w specjalności ochrona przed skażeniami.

Obecnie w skład Instytutu Chemii wchodzą trzy zakłady:

• Zakład Chemii  – kierownik – płk. dr hab. inż. Przemysław Kula
• Zakład Materiałów Wybuchowych – kierownik – prof. dr hab. inż. Waldemar Trzciński
• Zakład Radiometrii i Monitoringu Skażeń – kierownik – mjr dr inż. Michał Grabka

Pracami Instytutu Chemii w kolejnych latach kierowali:

• 1970 – 1975 prof. dr hab. inż. W. Tomassi
• 1975 – 1978 płk dr inż. R. Curyk
• 1978 – 1980 płk dr inż. S. Kowalik
• 1981 – 1991 płk dr inż. M. Maciejewski
• 1992 – 2002 płk prof. dr hab. inż. S. Neffe
• 2002 – 2003 płk prof. dr hab. inż. K. Czupryński
• 2003 – 2006 prof. dr hab. inż. R. Dąbrowski
• 2006 – 2012 dr hab. inż. S. Cudziło, prof. WAT
• od 2012 prof. dr hab. inż. J. Choma