高分子物理与化学学科始创于1959年。1960年上海学院物理系筹建高分子物理专业，1980年改名为高分子合成材料专业，1993年成为物理化工大学下设的高分子科学与工程系；1981年、1984年分别构建硕士点和博士点，1995年评为广东省重点学科，2001年评为国家重点学科，2009年续评为国家重点学科，同时步入物理国家重点一级学科。
以学科为依托，建有高性能高分子材料与技术教育部重点实验室、江苏省界面物理工程技术研究中心、南京学院高分子工程材料研究中心、高分子功能构造与结构调控教育部创新团队。学科现有院士（特聘研究员）18人，副院长5人，其中国家杰青年基金获得者3人、国家优秀青年基金获得者1人、国家青年海外高层次人才计划4人。
学科秉持理论研究与应用开发并举的原则，强化在生物医用高分子、高分子汇聚态化学、光电功能高分子、高分子复合与工程材料等前沿领域的建设。近些年来承当了国家重点研制计划项目1项、国家973项目课题2项，国家自然科学基金重大项目课题2项、重点项目4项、国际合作重点项目1项、教育部重大培植项目2项、江苏省前沿推动技术专项子课题1项、江苏省重点研制计划产业前瞻技术1项、自然科学基金面上及各种GF项目200余项。
学科近些年来取得一系列的标志性成果。获得国家自然科学二等奖1项、国家科技进步二等奖1项，教育部自然科学银奖1项、教育部科技进步二等奖2项（GF类），国防科地委科技进步银奖1项，中国石油与物理工业联合会技术发明银奖1项；在自然·生物医学工程、自然·通讯、美国物理会志、德国应用物理、先进材料、物理评论快报等发表SCI收录论文600余篇。
学科在创新驱动发展战略和科技强国主曲调下，举办原创推动性科技攻关物理化学专业介绍，校企协同创新突破关键核心技术，解决产业重大需求，服务人民生命健康。学科针对纳米生物医学工程中关键科学问题及癌症诊治临床需求，在生物大分子纳米载体多层次结构和功能的调控、药物传输和确诊试剂等方面取得一系列原创成果。学科领衔的人工视觉系统改革技术作为国家首批改革性技术重点专项的项目，以推动科学前沿为目标，开辟神经科学新领域，发展仿生人工黄斑修补视觉功能和新型脑-机插口，实现生物电子技术等的改革和自主可控。学科承当了华为旗舰项目，在5G高频通信PCB板和胶黏剂领域深入研究，发展界面失效高效评估方式，减短产品测试验证迭代周期，为重点企业应对国内技术封锁作出贡献。高性能黏合密封材料与技术，解决了恶劣海洋环境下常年应用困局，确保特种舰艇设备安全可靠运行。输电缆线路用新型聚丁二烯绝缘子关键技术，突破高低温、盐雾、风沙和覆冰等恶劣环境下绝缘子技术困局物理化学专业介绍，为电网安全运行作出贡献，被中国电力企业联合会鉴别为“国内首创，国际领先”，并荣获国家电网新技术，产生高新技术产品新增产量超万元，出口美英韩等国。
学科海外杰出校友包括英国工程院教授1人，多人在哈佛学院、加州学院纽约校区、南卡罗来纳学院、美国旧金山城市学院等兼任院长；3人先后荣获《麻省理工大学科技评论》35岁以下杰出青年创新人物；国外杰出校友包括16位国家杰出青年基金获得者，1位C9院校副院长，1位C9高校校长。获得国家级教学成果奖银奖1项、江苏省教学成果特等奖1项、国家级首批一流大专课程1门，市级优秀博士论文2篇、省级优秀硕士论文1篇。编撰了《高分子化学概论》、《高分子科学基础》、《有机及高分子化合物结构研究中的波谱技巧》、《：A》等教材和《高分子结晶学原理》等译著。近两年培养博士70余人，硕士100余人。