目前研究院的主要研究方向包括：

 化学反应工程：化工过程信息工程、化工过程安全、化工过程强化技术、传质与分离工程、化学反应器开发与优化设计、药物及中间体的合成技术、金属-有机框架材料设计与应用、燃料电池、离子液体、天然活性物质提取分离、超临界流体技术、催化剂设计与催化反应、光/电催化、煤化工；

 聚合与聚合物工程：可控聚合技术、含卤素聚合物合成技术、聚合物产品工程、复合材料与界面工程、烯烃聚合技术、生物基/可降解高分子材料、高分子凝聚态结构与性能、聚合物合成与高性能化改性、聚合体系反应动力学、聚合物结构和性能控制、仿生超浸润界面功能材料、锂（硫）电池电解质/隔膜材料、聚合物纳米复合材料、功能精细高分子材料；

 生物与制药工程：生物质定向催化转化、纳米生物催化剂的设计与制备、生物相容性材料、靶向药物传递和纳米科技、新型吸附分离材料与技术、天然产物分离纯化工业化技术、制药工业的绿色化与连续化反应技术；

 工业生态与环境工程：清洁能源的催化转化和利用、吸附与色谱分离工程、膜科学与技术、环境生物技术、水处理高级氧化技术、微污染源水的深度处理、污水资源化及回用研究、水污染控制与治理、化工清洁生产技术等。