台灣化學纖維股份有限公司的前身——彰化紡纖工廠於1965年創立，創立初期是主要從事製造木漿、嫘縈並向下游發展紡紗、織布及染整加工等一貫化的紡纖工廠。

1973年起陸續建設耐隆原絲、耐隆加工絲、耐隆織布等工廠。

1987年，除彰化廠區以外，於龍德廠區建設PTA廠，開始跨入石化業。

1990年及1994年於新港廠區分別建設PS和ABS廠，再跨入塑膠業。

1995年，公司參與企業體之六輕專案計劃，配合企業體石化原料上下游一貫生產的垂直整合策略，開始在麥寮離島工業區投資建設Aroma、SM、Phenol、PTA、DMF、PS、ABS、PP、PC及HAC等工廠，產品涵蓋石化中游原料、泛用塑膠及工程塑膠原料；公司也參與轉投資設立台塑石化公司、麥寮工業港及麥寮汽電公司，增加公司獲利來源。

1999年，六輕各工廠逐一完工投產。2000年，石化、塑膠部份的營收超越纖維、紡織部份的營收，公司正式轉型為石化、塑膠業。

台化現已發展成為橫跨石化、塑膠原料生產及紡纖業上下游一貫生產領域的企業。