ภาควิชาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ ได้เริ่มก่อตั้งและทำการเปิดสอนหลักสูตรวิศวกรรมศาสตร์บัณฑิตมาตั้งแต่ พ.ศ. 2516 และใน พ.ศ. 2534 ภาควิชาฯ ได้เปิดสอนหลักสูตรวิศวกรรมศาสตร์มหาบัณฑิตเป็นครั้งแรกโดยมีวัตถุประสงค์ เพื่อผลิตวิศวกรเคมี ระดับมหาบัณฑิตที่มีความรู้ในวิชา พื้นฐานด้านวิศวกรรมเคมีและเทคโนโลยีการแปรรูปที่อาศัยกรรมวิธีเคมี สำหรับอุตสาหกรรมต่าง ๆ และอุตสาหกรรมที่เกี่ยวพันกับผลิตผลสำคัญของภาคใต้คือ ยางพารา ปาล์มน้ำมัน แร่ ปิโตรเคมี ทั้งในภาครัฐและภาคเอกชนทั้งนี้โดยมุ่งที่จะให้บุคลากรเหล่านี้มีความ สามารถเชิงวิชาชีพในระดับที่สามารถปฏิบัติงานเทคโนโลยีชั้นสูงหรือวิจัย หรือปรับปรุงพัฒนางานในอุตสาหกรรม ในช่วงหลายสิบปีทีผ่านมาภาควิชาฯ ได้มีประสบการณ์และความพร้อมทั้งในและการเรียนการสอน และโดยเฉพาะอย่างยิ่งด้านวิจัย ทั้งทางด้านบุคลากร อุปกรณ์ เครื่องมือวิจัย สถานที่ และแหล่งเงินทุนและความร่วมมือกับมหาวิทยาลัยในต่างประเทศ

ในปี พ.ศ. 2545 ได้เปิดสอนหลักสูตรปริญญาเอก ซึ่งหลักสูตรดังกล่าว มีจุดประสงค์เพื่อผลิตวิศวกร ผู้มีวิชาการชั้นสูง สามารถนำวิชาการไปประยุกต์ ใช้ในงานวิศวกรรมเคมีได้อย่างเหมาะสมและเป็นระบบ อันจะเป็นประโยชน์ในการพัฒนาอุตสาหกรรมต่าง ๆ รวมทั้งเพื่อผลิตนักวิชาการที่มีความ สามารถในการบุกเบิก ค้นคว้า และวิจัย เพื่อไปเป็นอาจารย์หรือนักวิจัยในมหาวิทยาลัย วิทยาลัยและหน่วยงานต่าง ๆ ซึ่งเปิดสอนหรือวิจัยในสาขา วิศวกรรมเคมีหรือที่เกี่ยวข้อง ภาควิชาฯ ได้มีโครงการความร่วมมือกับสถาบันใน ต่างประเทศ เช่น มหาวิทยาลัย University of Melbourne ประเทศออสเตรเลีย สถาบัน Tokyo Institute of Technology เมืองโตเกียว ประเทศญี่ปุ่น สถาบัน Research Institute of Petroleum Processing เมืองปักกิ่ง ประเทศสาธารณรัฐประชาชนจีน ตลอดจนหน่วยงานต่าง ๆ ภายในประเทศนอกจากนี้ภาควิชายังได้จัดการเรียน การสอนที่ดำเนินการ โดยอาจารย์ที่ชำนาญงานวิจัยจาก ต่างประเทศ (Visiting Professors) ทั้งนี้เพื่อเพิ่มทักษะ ความรู้ทั้งในทฤษฎี และปฏิบัติให้กับนักศึกษา ให้มีความหลากหลายและมีประสบการณ์การเรียนในระดับนานาชาติ