化学学院有悠久的历史，可追溯至1929年建立的华中大学化学系和1930年建立的中华大学化学系。 目前，学院设有有机化学研究所、农药化学研究所、环境与应用化学研究所、无机化学研究所、分析化学研究所、物理化学研究所、化学教育研究所、化学国家级实验教学示范中心和分析测试中心（省级计量认证资格）等9个教学科研单位。
绿色农药全国重点实验室（华中师范大学）是2022年经科技部批准建设的国家战略科技力量，定位于应用基础研究，聚焦绿色农药分子设计与新品种创制，先后创制出喹草酮、吡唑喹草酯、氟苯醚酰胺3 个绿色农药新品种，是我国开展农药科技创新和高层次人才培养的重要基地。依托植物保护学科，还建设有中国-斯里兰卡茶叶绿色防控技术“一带一路”联合实验室、湖北省绿色农药工程研究中心等国家和省部级科研平台。
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