中化國際已經逐步形成了“科創中心”和“各板塊研發中心”的二級研發體系。同時，統一并深化“閘門式”研發項目管理系統，根據不同產業形態及項目特點推廣，建立配套的項目制核算機制以及相應激勵機制。
中化國際科技創新中心
2017年春，中化國際科技創新中心正式投入運營，旨在打造中國精細化工行業的“智庫”，主要專注于化工新材料、農藥原藥及劑型、電子化學品、汽車用材料及化學品等方面的研究，其中農藥原藥研究、橡膠化學品研究屬行業領先。
科技創新中心在硬件設施建設方面擁有領先的設計理念，并初步組建了一是支小而精研發團隊，為創新中心建設一流精細化工研發團隊奠定基礎。目前圍繞公司戰略開展技術研發，科技創新中心推進了63個不同類型的項目。
化工中間體研發平臺
中化國際控股的揚農集團是國家重點高新技術企業、國家技術創新示范企業、中國石油和化工行業技術創新示范企業，建有國家級企業技術中心、全國示范院士專家工作站、國家級博士后科研工作站、江蘇省企業院士工作站和江蘇省工程技術研究中心等科研平臺，設有精?；瘜W品研究室、工業催化研究室、高性能材料研究室、安全環保研究室、分析測試中心、工程技術研究中心，擁有產研銷一體化工程能力。
橡塑助劑研發平臺
中化國際旗下圣奧化學科技有限公司（簡稱“圣奧化學”）建立了以市場為導向、以“產學研”合作為依托的創新研發模式，并形成了以上海研發中心為核心、以各子公司技術中心為支撐、以國內外知名院校為合作研發伙伴、以科技成果產業化為最終目標的研發體系。公司擁有專業技術人員200余人，覆蓋新產品研發、工藝改進、應用研究、科技管理等各個方面。
新能源研發平臺
中化國際新能源研究院作為中化國際新能源產業研發平臺，致力于打造具有世界先進水平的鋰離子電池及其核心材料的研發基地，力爭成為我國鋰電池及關鍵材料的技術與產品孵化基地和人才培養基地，成為具有國際競爭優勢的高科技產業研發平臺。
近期，研究院以動力鋰離子電池用高鎳三元正極材料、硅碳負極材料、新型電解質及添加劑以及高能量密度電芯體系等產品技術開發為主，形成具有自主知識產權的技術和產品。研究院將分別建成關鍵材料和全電池檢測中心、全電池示范生產線，力爭產品性能達到國際先進水平。