改革開放以來，化學系發展駛入快車道。學科建設進步明顯，新設應用化學和材料化學本科專業，化學、高分子化學等學科陸續獲得碩士、博士學位授予權，高分子化學與物理入選首批國家重點學科，高分子化學、材料化學、無機化學、海洋天然產物化學研究達到國內領先，國際知名。學術交流活躍，科研成果豐碩，獲得一批國家級科研獎項。一批又一批人才成為行業翹楚。

1978年，中山大學高分子研究所經國家教委批準成立，為我國高校最早成立的同類研究所之一，林尚安教授為首任所長，李泮通、李曼孚、陸耘、潘鑒元、曾漢民都曾在該所工作。1981 年，林尚安、楊維增發明的“W31-4”有機硅絕緣漆獲國防科委國防尖端科研成果獎。

1978年，龍康侯教授創建天然有機物研究室，率先開拓了中國海洋天然產物化學研究領域，對中國南海珊瑚等類海洋生物的化學成分及其生物活性進行系統研究，與曾隴梅、蘇鏡娛、羅允康、李瑞聲、巫忠德等發現了50多個結構獨特、具生理活性的新化合物。

1985年5月，在高分子研究所第三研究室和物理系凝聚態物理研究室的基礎上，中山大學材料科學研究所成立，曾漢民教授為首任所長。先后承擔和完成“六五” “七五” “八五” 重點攻關任務和國防科技合作項目，陳用烈、許家瑞、章明秋、張藝、吳丁財等都在該所工作。

1986年新設應用化學本科專業，1993年新設材料化學本科專業。1986年，陳志行榮獲全國教育系統勞動模范稱號并被授予人民教師獎章。1989年我院在首次開展的全國高校優秀教學成果評選中，榮獲國家級普通高等學校優秀教學成果特等獎、優秀教學成果優秀獎各1項。1993年10月，化學專業入選“家理科教學與科研人才培養基地”專業點。