اولین گام‌های ایجاد این دانشگاه پرافتخار، در اسفندماه سال ۱۳۵۱ و براساس معاهده مشترک بین دولت‌های ایران و فرانسه برداشته شد. شورای گسترش آموزش عالی در نود و چهارمین جلسه خود، سرانجام در ششم آذر سال ۱۳۵۲ مجوز تأسیس دانشگاه بوعلی سینا در همدان را تصویب نمود، که پس از آن در سال ۱۳۵۳ به صورت رسمی تأسیس و فعالیت آموزشی خود را در سال ۱۳۵۵ با پذیرش حدود ۲۰۰ دانشجو، در مقاطع کاردانی و کارشناسی و در ۴ مجتمع گسترش کشاورزی، علوم تندرستی، علوم محیط زیست و علوم آموزشی آغاز نمود.
     دانشگاه بوعلی سینا در آذرماه سال ۱۳۵۲ با صدور مجوز از طرف شورای گسترش آموزش عالی تاًسیس و در سال ۱۳۵۵ اقدام به پذیرش یک دوره دانشجو در مقطع کارشناسی ارشد پیوسته در رشته ی آموزش شیمی نمود.
     با پیروزی انقلاب شکوهمند انقلاب اسلامی در بهمن‌ماه سال ۱۳۵۷ و تغییر سیاست‌های راهبردی در آموزش عالی ادامه کار با پذیرش دانشجو در مقطع کارشناسی در گرایش‌های شیمی محض، شیمی کاربردی و دبیری شیمی دنبال گردید. در سال ۱۳۶۹ پذیرش دانشجو در مقطع کارشناسی‌ارشد در سال 1373 پذیرش دانشجو در مقطع دکتری تخصصی در گرایش‌های شیمی آلی، شیمی فیزیک، شیمی معدنی، شیمی تجزیه و شیمی کاربردی آغاز گردیده است.
با ارتقاء سطح کمی و کیفی نیروی انسانی و تجهیزات تحقیقاتی و آموزشی گروه شیمی خرداد ۱۳۸۵ به دانشکده شیمی ارتقاء یافت و در راستای توسعه دانشکده شیمی دانشگاه بوعلی سینا، در سال 1401 تغییر نام دانشکده شیمی به "دانشکده شیمی و علوم نفت" و ایجاد گروه آموزشی "علوم نفت" در دومین نشست عادی از دوره نهم هیات امنای دانشگاه بوعلی سینا به تصویب رسید. در حال حاضر 31 عضو هیاًت علمی در گرایش‌های مختلف با این دانشکده همکاری دارند (هفده نفر استاد تمام، هفت نفر دانشیار، هفت نفر استادیار) این دانشکده مجهز به تمامی آزمایشگاه‌های آموزشی در مقطع کارشناسی و آزمایشگاه‌های تحقیقاتی (آلی، معدنی، کاربردی، تجزیه، شیمی فیزیک) در مقاطع ارشد و دکتری و انواع تجهیزات دستگاهی می‌باشد و حدوداً در سال  1401  تعداد 350 دانشجوی کارشناسی، 200 دانشجوی کارشناسی ارشد و 150 دانشجوی دکتری و 10 محقق پسادکتری مشغول تحصیل در این دانشکده می‌باشند.