Przemysł chemiczny – jedna z kluczowych gałęzi przemysłu przetwórczego obejmująca:

przemysł chemii organicznej – wytwarza produkty na bazie węglowodorów, drewna, kauczku, tłuszczów oraz innych substancji organicznych,

przemysł chemii nieorganicznej – produkty wytarzane są na bazie substancji nieorganicznych, np. minerałów i rud.

Przemysł chemiczny można podzielić ze względu na tonaż produkcji na:

tzw. wielką chemię – nazwa odnosi się do wielkości produkcji rzędu milionów ton rocznie; do wielkiej chemii zalicza się produkcję nawozów, paliw, tworzyw sztucznych (głównie plastyfikatorów) oraz gazów przemysłowych;

chemię małotonażową – produkcja w mniejszej skali – dziesiątki ton; sektor ten obejmuje głównie chemię o dużej wartości dodanej oraz droższą w produkcji np. leki, kosmetyki, środki czystości;

przetwórstwo chemiczne – przetwarzanie gotowych półproduktów: mieszaniem, pakowaniem, obróbką termiczną i in.

Przemysł chemiczny charakteryzuje się wysoką kapitałochłonnością i niską pracochłonnością, ze względu na to, że większość operacji jest zautomatyzowana. Jest to także gałąź przemysłu, która cechuje się dużymi inwestycjami w technologie innowacyjne. W 2013 r. w innowacje w przemyśle chemicznym zainwestowano w UE 18,6 miliarda euro. Grupę krajów o najbardziej rozwiniętym przemyśle chemicznym tworzą: Japonia, USA, Kanada, Niemcy, Francja, Wielka Brytania, Rosja, Ukraina, Włochy, Brazylia, Wenezuela i kraje w rejonie Zatoki Perskiej.