Химия ғылымдары институты 1945 жылы мамыр айында Химиялық металлургия институтының химиялық зертханалары негізінде құрылып (1944 жылғы 6 желтоқсандағы № 689 Қазақ КСР ХКК қаулысымен), 1946 жылы ұйымдастырылған Қазақ КСР Ғылым академиясының құрамына кірді.
КСРО Жоғарғы Кеңесі Президиумының 1969 жылғы 13 наурыздағы жарлығымен ғылымды дамыту және жоғары білікті кадрларды даярлаудағы жетістіктері үшін Институт Еңбек Қызыл Ту орденімен марапатталды.
1969 жылы Қазақ КСР Ғылым академиясы Химия ғылымдары институтының Органикалық катализ және электрохимия бөлімі негізінде, Социалистік Еңбек Ері, Қазақ ССР Ғылым академиясының академигі Д.В. Соколскийдің басшылығымен сол уақытта КСРО-дағы катализ саласы бойынша екінші ғылыми зерттеу орталығы – Қазақ КСР ҒА Органикалық катализ және электрохимия институты құрылды.
Қазақстан Республикасы Президенті Н.Ә.Назарбаевтың 1996 жылғы 11 наурыздағы № 2895 «Қазақстан Республикасында ғылымды мемлекеттік басқару жүйесін жетілдіру жөніндегі шаралар туралы» жарлығын іске асыру аясында Химия ғылымдары институты ҚР Ғылым министрлігі Ғылым академиясының Ә.Б. Бектұров атындағы Химия ғылымдары институты деп өзгертілді.
1999-2009 жылдар аралығында Институт республикалық мемлекеттік қазыналық кәсіпорын және шаруашылық жүргізу құқығындағы еншілес мемлекеттік кәсіпорын ретінде жұмыс істеді.
Қазақстан Республикасы Үкіметінің 2007 жылғы 17 қазандағы № 961 Жарлығына сәйкес 2009 ж. Институт жарғылық капиталы 100% мемлекеттік болатын, «Ә.Б. Бектұров атындағы Химия ғылымдары институты» АҚ болып қайта құрылды (бұдан әрі – Институт немесе ХҒИ).
ҚР Үкіметінің 2009 жылғы 27 шілдедегі № 1148 Жарлығына сәйкес Институттың мемлекеттік акциялар пакеті «Самұрық-Қазына» ҰӘҚ» АҚ (бұдан әрі – Қор) жарғылық капиталын төлеуге берілді.
Қор Басқармасының 2009 жылғы 19 қарашадағы шешіміне сәйкес Институт акцияларының 100% «ҚазМұнайГаз» ҰК» АҚ акцияларына төлем ретінде берілді. «ҚазМұнайГаз» ҰК» АҚ Директорлар кеңесінің 2010 жылғы 27 қыркүйектегі шешімімен Институттың 100% акциясы «Қазақстан-Британ техникалық университеті» АҚ (бұдан әрі – ҚБТУ) акцияларын төлеуге берілді.