新中国成立以来，北京市先后建有十余座化工厂，主要以煤炭、电石乙炔为原料生产化工产品。其中有四座化工厂的部分产品是以石油为原料进行生产，生产所用原料主要来自外省市。东方红炼油厂建成投产以后，这些化工厂开始以东方红炼油厂的综合利用工程生产的乙烯为原料，生产自己的核心产品。到20世纪90年代，北京各类化工厂已经林林总总、蔚为大观了。
（一）以生产化工原料为主的北京化工二厂
北京化工二厂（后改称北化精细化学品有限公司），地处大郊亭是北京市最早投资建设的第一座综合利用化工厂。新中国成立后，北京市决定以北京化学试剂厂为依托，建设一个氯碱聚氯乙烯生产基地。这个厂从1958年2月22日开始筹建那天起，市有关领导就亲自坐镇指挥，向有关部门直接下达任务，规定在一定时间内解决施工现场水、电、道路等问题。结果，只用7天就解决了临时用水问题，12天解决了道路修通问题，16天解决了供电问题，迁坟、民房拆迁及施工现场清理等问题也只用20天就全部解决。
北京化工二厂破土动工时，正处于“大跃进”热潮中。化工局全局大动员，号召大家努力支援新厂建设，提出的口号是：“为筹建聚氯乙烯生产企业做贡献”。该厂建设速度之快，使那些在京的外国专家们都感到惊叹。工程建设期间，北京市领导同志彭真、刘仁、郑天翔、贾庭三，以及化工部部长彭涛、副部长张真、侯德榜等多次听取汇报或到现场指导。到1959年2月，年产4万吨的电石车间建成投产；同年8月，年产0．15万吨的苯酐车间建成投产；10月，年产0．6万吨的聚氯乙烯车间和年产1．5万吨氯碱车间投入运营。至此，一座现代化的、建筑面积达54784平方米、投资3492万元的大型基本化工原料工厂建成投产，并定名为北京化工二厂。
化学原料是生产化学产品的母体，是发展化学工业必不可缺少的产品。北京化工二厂是新中国成立后建设的第一座综合性化工厂，备受中央领导关怀和重视，曾有多位领导来厂参观视察。1960年4月陈毅副总理来厂视察时，乘兴为北京化工二厂书写了厂名并题词：“高举总路线红旗，攀登科学技术高峰”。1962年11月8日，朱德委员长来厂视察时，也挥毫写下了“大力发展化学工业，积极支援农业，为满足城乡人民的需要而努力”的题词。
1972年，由国家引进的年产30万吨乙烯工程在北京燕山石化建设的同时，也批准了我国13个化肥项目从国外引进技术和装置，其中包括北京化工二厂的氧氯化法氯乙烯生产装置，这是我国引进的第一套以北京燕山石化生产的乙烯为原料，使用氯乙烯单体的成套装置。这套装置从1974年初动工兴建，于1977年投产，是一项惠及北京市民吃饭问题的浩大工程。建设期间，遭遇到了唐山大地震，外国专家纷纷离京回国避险。但是，北京市的建设者们凭着自力更生的精神，苦干加巧干，实现了既定的目标。当30万吨乙烯工程投产的时候，利用乙烯为原料的氧氯化法氯乙烯生产装置也基本投产。与这套引进设备相配套的还有聚氯乙烯大型聚合釜10台，年生产能力3．5万吨的金属阳极电解槽烧碱生产装置52台。这些利用乙烯为原料的氧氯化法氯乙烯生产装置，彻底解决了原采用的电石乙炔法原料能耗高的问题，也基本解决了对环境严重污染的问题。此后，又于1982年3月至1988年先后建成氯乙烯真空气提装置（每年可新增聚氯乙烯生产能力5000吨），以真空气提技术脱除聚氯乙烯浆料中残留的氯乙烯，在国内同行业中首家生产卫生级聚氯乙烯树脂。另外，还建成年产2万吨离子膜烧碱技术装置和年产4万吨低聚合度聚氯乙烯术装置。
从工厂名字上可以看出，北京化工实验厂生产的产品具有实验性，因为那时中国不仅缺乏生产化肥的装置，而且生产化肥的技术也不过关，需要经过实验逐步成熟、扩大、健全。
北京化工实验厂是化学工业部于1958年2月在大望路筹建的，是国内第一家以生产碳酸氢铵新工艺为主的示范厂，设计规模为年产合成氨1万吨、碳酸氢铵4万吨，后经扩建，合成氨年生产能力达到4．5万吨。在极为艰苦的施工条件下，煤气发生炉、压缩机、变换炉合成塔、脱硫塔等主体装置都是依靠人拉肩扛安装起来的，1959年11月竣工，总投资1494万元。当年参加北京化工实验厂建设的有全国各地化工行业的技术骨干，其中有来自东北制药厂、上海制药厂、四川制药厂、华北制药厂、太原制药厂等一大批技术骨干。
北京化工实验厂投产剪彩那天，北京市副市长万里亲临现场祝贺，同时宣布老地下党员、中共北京市委委员王权同志任该厂党委书记，化工部选派的李天华同志任厂长。后来，北京化工实验厂又先后进行多次扩建，使合成氨年生产能力达到4．5万吨，总氨年产量达到10．5万吨，并在国内中型氮肥企业中首创合成氨联产甲醇新工艺，建成年产甲醇1万吨、甲醛0．3万吨的生产装置，为国家提供了重要的有机化工原料。1989年10月，又利用世界银行贷款，引进意大利年产13．2万吨尿素的全套生产装置，工程投资1．7422亿元，1992年建成投产，化肥产品全部从碳酸氢铵改为尿素，并跨入大型一类企业行列。
北京化工实验厂还于1983年4月投资1179万元，从国外引进了不锈钢密闭式食用氢化油成套设备装置，年生产黄油、起酥油、代可可脂等食用油7500吨，产品质量达到国家食品卫生标准。1996年，再次投资1121万元进行扩建。1997年12月，又与美国普菜克斯实用气体有限责任公司合资，引进年产3万吨低压法液体二氧化碳和干冰生产装置。该厂还建有醋酸乙烯生产装置生产醋酸乙烯。
（三）为群众改善衣着打扮而建的两个化工厂
1、北京有机化工厂
北京有机化工厂（原称维尼轮厂）是由化学工业部和北京市人民政府共同等建，以生产合成纤维单体（聚乙烯醇）为主，供北京纺织工业作为生产维尼轮纤维的原料，1963年10月动工，1965年8月投产，为大型一类企业。1965年11月19日，朱德委员长为该厂题词“加速发展化学纤维工业，赶上并超过国际水平”。
新中国成立后，北京有机化工厂第一个从日本引进年产1万吨聚乙烯醇成套装置和技术，利用北京化工二厂的电石发生乙炔，生产聚乙烯醇。
从远处眺望北京有机化工厂，就像数十座大型锅炉的烟筒巍然屹立在北京东南郊的大郊亭；从近处看，又像巍峨壮观的塔林。这些高大的“烟筒”就是从国外引进的聚乙烯醇生产装置。安装这些生产装置时，在没有先进的起吊设备的情况下，施工人员利用两台转盘桅杆进行吊装，平均两天吊装一台，仅这一项工程就用去了两个多月时间，工程投资8993万元。
北京有机化工厂为了发展有机化工原料的生产，扩大聚乙烯醇非纤维用途，还先后建成了聚乙烯醇水溶树脂、聚醋酸乙烯乳液、酒精氧化制醋酸、多品种聚乙烯醇、醋酸乙烯－乙烯共聚乳液（VAE乳液）5套生产装置。从1969年10月开始，经过1年零7个月的攻关会战，对引进装置进行技术改造，只用原建厂投资的7．7％，实现了产量翻番，同时在国内同行业中首先进行聚乙烯醇非纤维用途的开发研究。1970年还自行设计安装了年产1000吨的水溶树脂釜式生产装置，1975年又建成年产600吨聚醋酸乙烯乳液装置，1976年建成年产200吨的醋酸乙烯－乙烯共聚装置，企业由建厂时的单一品种生产发展为多品种生产，由醋酸乙烯、聚乙烯醇衍生的多种有机化工产品，广泛应用于纺织、印刷、建筑、涂料等行业。
1981年，为发展电影、电视、国防军工用的聚乙烯醇新产品而建设的项目，关键设备皮带醇解机是从国外引进的。1992年开工、1995年竣工的醋酸乙烯扩建改造工程，部分关键设备和技术从国外引进。1998年6月进行的醋酸乙烯工程扩建，引进了国外高性能催化剂并增建部分设备，使醋酸乙烯年生产能力增加2万吨。1995年，进行醋酸生产装置改造时，引进了澳大利亚ICI公司乙烯氧化法工艺路线二手设备，总投资5442万元。
北京在第三次发展乙烯工程时，还在北京有机化工厂建设了国内第一套乙烯一醋酸乙烯共聚树脂（EVA）生产装置，于1995年3月投产。EVA树脂装置是北京乙烯工程4套主要装置之一，总投资7．4792亿元，全套装置的工艺过程采用集散系统自动控制，可满足14种不同牌号EVA树脂的生产工艺要求，年生产能力4万吨。
2．北京合成纤维实验厂
新中国成立后，随着人们生活水平的提高，老百姓的日常生活用品开始起变化，纺织部决定在北京市建设一座以生产群众日常生活用品为主的综合化工厂。1956年3月，北京合成纤维实验厂开始筹建，选址朝阳区英家坟，由纺织工业部投资。作为全国合成纤维工业的实验基地，其生产装置是由前徳意志民主共和国提供的一套实验性装置、设计生产能力为年产聚乙内酰胺（棉纶）380吨，1959年12月建成投产，是我国第一座合成纤维厂（后改称华英轮化纤有限责任公司）。
从1965年开始，该厂又从国外引进了一些老设备，经过改造后投入使用。其中给2016帘子线纺丝机增加了两个纺丝位，使帘子线生产能力由25吨提高到100吨；改造了短纤维的工艺流程，使其年生产能力由330吨提高到1200吨；扩建了复丝纺丝系统，使其年产量由25吨提高到100吨；对RSI单丝机聚合管进行改装，使其年生产复丝能力达到80吨；对复丝系统采用VC406纺丝机，年生产能力达到了400吨；还扩建了帘子布生产系统，使其扩大到生产渔网丝、帆布丝及多种帘子布等范围，年生产能力达到450吨；还对短纤维系统进行改造，每年可生产工业用丝800吨。从1986年起，该厂又先后引进了年产能力310吨的细综丝生产装置，年生产能力1000万平方米的无纺布生产装置，年产1500吨的高速纺丝生产技术与设备，以及6套棉纶民用丝生产装置，总投资1．2843亿元。1984年，该厂又对短纤维系统进行改造，每年可生产工业用丝800吨。
北京合成纤维实验厂从1962年起就自建了多套生产装置，不仅提高了原有的产品产量和质量，还增加了短纤维、综丝、聚氯乙烯短纤维等产品的生产。在技术引进方面有细综丝生产装置、无纺布生产装置、高速纺织生产技术和棉纶民用丝生产装置。多年来，该厂不断进行扩大再生产及技术改造工作，使合成纤维长丝纺丝年生产能力达到万吨以上。其中高速纺丝为20世纪90年代国际先进技术水平，综丝为国家名牌产品，是国内生产规模最大、规格最全的生产厂家。
北京合成纤维实验厂除对原有生产装置进行6次改造外，还建造了5套新的生产装置，在1975年纤维总产量达到2703吨，为1965年年产量的2．3倍。并在化工六厂开辟了涤纶纤维生产基地，进行试验性生产。
北京合成纤维实验厂主要产品有：锦纶综丝、锦纶浸胶帘子布（丝）、锦纶高速纺丝、无纺布。其中纤维年生产能力为9520吨，帘子布年生产能力为4000吨。1959年，北京合成纤维实验厂引进国外一套实验性装置，以聚乙锦纶为原料，经聚合、抽丝，生产长丝、帘子线、短纤维3种产品，统称锦纶，年生产能力380吨。1960年以后这个厂在对引进设备进行更新改造的同时，自行建造了综丝、聚氯乙烯短纤维、帘子线、帘子布浸胶热伸张等生产装置，扩大了生产能力。1986年至1994年，还先后引进国外综丝、长丝、无纺布生产装置，对企业实施技术改造。到1996年，合成纤维实验厂合成纤维产量达到10099吨，1997年为10495吨。受市场影响，1998年产量下降为7710吨，主要产品有锦纶帘子线（布）综丝、长丝、无纺布4种。
（四）以生产军工产品为主的北京化工四厂
北京化工四厂原为1956年公私合营后成立的西四化工厂，1960年改建为地方国营企业，是生产军用再生药板的主要厂家。
北京化工四厂于1964年由市区迁入房山区，主要产品有空气再生药板、金属钠等无机原料。1965年投资1058万元建成了年生产能力1万箱空气再生药板生产装置及相应的公用工程。1974年第一次扩建后，药板年生产能力达到3．5万箱。后来，相继实施了四个项目：1984年建成了年产4000吨的聚丙烯装置；1987年从国外引进了年产1000吨聚丙烯粒料生产线和年产45万平方米的聚氯乙烯发泡壁纸生产线；1989年建成了年产200万箱化妆品车间。以上4个项目共投资883万元。
1995年建设了年产7万吨的丁辛醇装置。丁辛醇装置是北京乙烯工程的主装置之一，造气部分采用引进的德士古公司的技术，制氢部分采用引进的林德公司变压吸附技术，羟基合成部分采用引进的三菱化成公司工艺，全套装置具有能耗低、操作稳定等优点，并配套建设2200hW热电站一座，工期两年，总投资14．7233亿元。
该厂还与香港宝信国际有限公司合资成立北京华颖化工有限公司，建设了年产增塑剂3万吨的增塑剂生产装置，以本下自产辛醇为原料生产邻苯甲酸二辛酯（DOP），总投资6090万元。到1997年，这个厂的固定资产总值达14亿元，是化工集闭公司的骨干企业。
（五）为美化市民生活而建的北京染料厂和北京红狮涂料公司
1、北京染料厂
原称北京市兴华染料厂，是由多家作坊组合而成，1956年公私合营后改为地方国营企业。1964年搬迁到东郊垡头，利用1958年5月动工建设的北京化肥厂的基础设施，改建为北京染料厂。1970年至1973年，北京染料厂实现产品结构的重大调整，4类十几个品种的低档染料下放，利用原有的厂房、设备，生产12种高档还原染料和分散染料，1970年投产的还原靛蓝为国内第一家生产的产品。1972年，染料产量达到1615吨，为1965年的2．3倍。
2．北京红狮涂料公司
该公司是由原北京油漆厂（其前身为工程公司油漆厂，后改称阿克苏诺贝尔－红狮涂料有限公司）、北京油漆二厂、北京制漆厂联合组建的经济联合体。1953年9月至1954年4月在丰台区宋家庄建设新厂建筑面积2376平方米，增建一批主要生产设备，油漆年生产能力达1400吨。从1962年至1980年进行新型涂料开发，先后建成年产600吨的醇酸磁漆生产装置、160吨硝化棉和年产700吨喷漆稀料生产装置，年产500吨的醇酸树脂生产装置、环氧树脂、特种甘油生产装置和年产2500吨的丙烯酸树脂生产装置等。从1981年至1990年，北京红狮涂料公司还先后从国外引进5套生产装置，包括年产4500吨的醇酸树脂全套生产装置、年产1500吨的乳胶漆生产装置、年产2000吨阴极电泳漆和年产300吨塑料油墨生产装置及年产1000吨粉末涂料生产装置，投资达3556万元。这个公司还于1993年建成年产2000吨的高的汽车生漆生产装置。
（六）为配合“三电”工业发展而建的北京化工厂
为配合“三电”（电子、电影、电视）工业的发展，北京市于1950年建成了北京化工厂。北京化工厂的前身是高崇熙（1901－1952年，中国无机化学家和化学教育家）于1950年创建的北京新华化学试剂所，1952年、1953年先后与上海一心化学厂、北京中华企业公司等合并为北京化学试剂研究所（地址在北京西郊）。1956年又相继并入39个中小型化工厂，成为北京化学试剂厂，1958年迁至北京东郊化工路，改名为北京化工厂，为大型一类企业（后来，北京化工厂和位于通县的北京化学试剂二厂和北京化学试剂厂合并组成北京化学试剂总厂），以生产化学试剂和其他精细化工产品为主。
1971年，北京化工厂研制硅烷、砷烷、硼烷、磷烷成功，产品供应国内120多个电子工业用户。同年，参加全国油溶性成色剂的开发攻关，利用本厂技术优势，最终确定了成色的结构和工艺路线，1975年正式投产。北京化工厂主要生产增塑剂、感光材料和信息材料，在1985年首次引进年产50万张的PS版生产装置并建成投产。1988年10月，从日本引进生产技术与关键设备，建成年产90吨的彩色荧光粉生产装置。
北京化工厂是中国最大的化学试剂厂之一，生产化学试剂及其他一些精细化工产品。主要有无机试剂、有机试剂、生化试剂和临床化学试剂、环境科学用试剂、光学和电子工业用试剂、军用和民用发光材料、电影和照相用感光材料、印刷用化学品、胶粘剂以及塑料助剂等。建厂以来累计生产近4000个品种。北京化工厂还是中国化学试剂科技情报中心和质量监测中心，并受国家标准局的委托，负责组织制定化学试剂的国家标准。1995年9月，在建设彩粉二期工程时，除新建的蓝、绿粉的烧成炉是从日本引进外，其余设备均为国内制造。
（七）以生产酒精、薄膜类产品为主的北京助剂二厂
北京助剂二厂曾称北京石油化工厂，位于永定门外宋家庄，是1958年在公私合营炼油厂基础上改建的。
该厂从1965年至1986年建设的主要装置和产品，有年产150吨酒精－乙烯法低压聚乙烯生产装置。1972年自建的重油裂解装置投产后，以石油裂解气代替酒精为原料生产低压聚乙烯，年生产能力750吨，比1965年提高4倍。为开展产品深加工，1982年又引进年产1500吨薄膜机1台，并且形成年产500吨钙塑生产车间。198年到1986年，先后引进了薄膜机5台、吹塑机4台、超高分子量聚乙烯板材机1台、柱塞机3台。该厂还对生产原料进行改进，1972以重油裂解气代替酒精发生乙烯，年生产能力提高到750吨；1977再次改造，以北京石油化工总厂（燕山石化公司前身）的乙烯为原料，年生产能力达到3000吨。1981年对生产装置进行第三次改造，年生产能力达到8000吨。1992年11月，作为北京乙烯工程（非燕化乙烯工程）的配套项目之一，建设了年产1万吨级超高分子量聚乙烯生产装置，为保护首都环境，该项目选在远离城区的朝阳区豆各庄北京化工八厂进行建设，投资1．0194亿元。北京助剂二厂是国内生产超高分子量聚乙烯的唯一厂家，拥有近20年的生产经验，具有先进的生产工艺，严格的质量检验系统，完善的管理制度。1994年建立的新生产线年生产能力达到了1万吨，分子量为1百万至6百万，产品畅销国内外。20世纪90年代，北京助剂二厂与利税大户北京化工二厂合并。
（八）其他化工厂和化工研究院
位于大郊亭的北京普菜克斯实用气体有限公司是大型一类企业，其前身为北京氧气厂。北京氧气厂在扩建开发液态气体和特种气体的同时，于1988年首次引进国外透平机组生产液氮，年产3200吨。1986年引进年产150吨氧化亚氮生产装置；1988年，再次引进年产50万立方米的溶解乙炔生产装置。1992年11月，北京市氧气厂与美国普来克斯实用气体公司合资成立北京普来克斯实用气体有限公司，引进每小时可生产1．2万立方米制氧装置，通过24公里的输气管线向位于通州的北京东方化工厂乙烯装置供应氧、氮气，并向邻近的北京有机化工厂EVA树脂生产装置供应氮气。
1959年成立的北京化工研究院，于1983年建设了年产300吨的聚酯工程塑料PBT生产装置，1984年引进阻燃双螺杆挤出机，建成国内第一套千吨级PBT生产装置，年生产能力1500吨；1986年又建成国内第一套百吨级聚苯醚工程塑料PPO生产装置；1987年引进年产300吨的复合膜黏合剂生产装置；1990年建成年产60吨磁性塑料生产线，并且进行扩建，年新增生产能力40万吨；1987年和北京化工八厂联合开发改性PPO和PBT工程塑料的生产；后又分别建成年产3000吨PPT和年产4000吨的PPO等工程。
到20世纪90年代末，北京化学工业企业还有位于宋家庄的北京化工三厂，主要产品有稳定剂、抗氧剂、甲醛、季戊四醇等产品。位于通县土桥的北京化工六厂，原为通县化肥厂，生产合成氨，1967年以后，主要生产涤纶纤维、聚丙烯、胶卷、胶片、双向拉伸聚丙烯等产品。位于丰台区马家堡角门的北京市化学建材厂，主要生产乙烯塑料门窗和异型材、板材、橡胶、地板砖、地毯、衬垫等产品。另外，从80年代末到90年代末，北京市还分别与新加坡、荷兰、香港、法国、美国、英国等国家和地区联合成立了22家合资企业，主要生产包装容器、粉末涂料、工程塑料、化妆品、塑料溶胶、彩色胶鞋、聚丙烯长丝、胶粘带、有机锡、丙烯酸、检查手套、汽车涂料、皮面旅游鞋、卷烟胶以及干冰、液体二氧化碳等产品。另外，还有17家专门从事化学生产研究的研究院和研究所。