天津大学化工学院的专业设置包括：

化学工程与工艺

生物工程

制药工程

分子科学与工程

过程装备与控制工程

合成生物学

精细化工

食品科学与工程

电化学工程

工科试验班（化工能源与生）

其中， 化学工程与技术 专业是天津大学化工学院的重点学科和国家一级重点学科，也是国内第一个通过国际专业认证的化工专业。此外，学院还设有新工科领军班，以培养具有创新精神和实践能力的高素质人才。