材料科学与工程学院成立于1994年，但化学纤维和高分子学科的发展却有50多年的历史。现已发展成以纤维学科为特色，有机高分子为主导，拥有无机非金属材料和复合材料的全面型材料学科。
1954年夏，高分子学科纤维科学专家钱宝钧、方柏容倡议，经原纺织工业部教育司批准，在原华东纺织工学院染整化学工程系（简称染化系）增设化学纤维专业，为此染化系改名为纺织化学工程系（简称纺化系）.1954年8月招收第一届化纤专业学生54名。
1956年成立化学纤维教研组，方柏容任主任，有李繁亭、吴宏仁、吴宗铨、陈稀等教师， 董纪震、阮画文、林琰去苏联莫斯科纺织工学院进修“化纤工艺学”、“高分子化学”一年，吴宏仁赴丹东化学纤维厂及国内纺织设计院等学习，准备学生的生产实习，毕业设计教学环节。方柏容等筹建化纤工艺实验工场，开始从事化纤用浆粕、棉绒的质量分析检验和粘胶纤维生产工艺控制分析、准备学生的工艺实验。
1957 年孙桐去苏联莫斯科纺织学院攻读副博士，1961年回国。同年吴宏仁等指导54级化纤专业生产实习，实习后留下10名学生在丹东化学纤维厂工作一年，参与老厂的恢复及试开车，培养了一批粘胶厂生产的技术骨干。
1958年从西德引进一套不锈钢单头粘胶纤维生产试验机，用于师生进行研究工作。同年，化纤专业第一届学生毕业，朱介民、王庆瑞、穆淑华等充实教师队伍。
1959年受纺织部委托代办化学纤维技术人员训练班（简称化训班）先后办两期共招收300多名学生，均由全国各纺织厂选派的技术人员进校学习三年。化训班毕业生成了我国各化纤企业的技术骨干。同年化纤专业开始招收三年制研究生，钱宝钧、方柏容为指导教师，首个研究生为王庆瑞。9月成立了化学纤维研究室，钱宝钧任主任。这是我国最早成立的化纤学科研究基地之一。
1960年北京化纤工学院成立，董纪震、吴宏仁等去北京工作。同年，原印染工场改造成化纤实验工场。
1961年在钱宝钧、方柏容带领下，积极探索粘胶纤维新原料-棉绒浆粕的研究，为我国大规模生产棉绒浆提供了粘胶纤维生产原料的技术基础。
1963年在钱宝钧领导下，化纤研究室研制成功“三超”粘胶帘子线用的粘胶丝，为我国粘胶帘子线生产提供了工艺技术及设备设计依据。
1966-1972年因“文化大革命”停止招生，基本上无教学和科研活动。
1972年化纤专业开始招收学制三年的专科生，共招5届409名学生。由于“文化大革命”中解散了基础部、部分教研组，成立了“专业连队”，除化纤专业教师外尚有化学、力学及机械制图等教师参加，实行“开门办学”。教师们结合教学编写了一批教材。与工厂合作也完成了一些科研项目。
1975年专业连队带领学生参加金山腈纶厂、维纶厂的生产设备安装工作。同年校办化纤工厂的涤纶短纤维实验生产线进行筹建，安装与试验生产，成为校内的合成纤维熔纺生产实验基地。
1975年方柏容提出组建环境保护专业建议，得到教育部批准，成为全国最早创办环保专业的高校之一。
1977年恢复全国统一招生，化纤专业招收了95名本科生，并被确定为纺织部重点专业。1978年恢复研究生的招生，化纤专业招收了“文化大革命”后第一届硕士生程正迪等16名，并在9月30日批准建立化学纤维研究所。钱宝钧任所长，这是学校建立的第一个研究所。
1979-1981年化纤教研室以孙桐主任为首参与了化纤专业4本统编教材的编写工作，为全国化纤专业的教材更新做出了贡献。
1981-1985年先后中年教师孙桐、梁伯润等出国作访问学者二年。1981年8月被国务院学位委员会批准为硕士点，1984年批准为博士点，是国内第一个化纤专业博士点，钱宝钧、孙桐为指导导师。同年，国家教委批准化纤专业具有博士学位授予权的学科。钱宝钧被评为上海市优秀教育工作者，李繁亭任第二任化纤所所长，为化纤所的筹建和发展，特别是国家涤纶长丝的“高速纺”和涤纶短纤维的“多孔纺”产业化作出重大贡献。1985年1月在赶往金山石化公司的路上不幸因公殉职，吴宗铨任代理所长，副所长主持工作。
1985年7月化学纤维系成立，由原属纺化系的化纤教研室和高分子材料科学教研室组成，孙桐任系主任，兼任化纤所副所长。化纤所与化纤系为并列的行政部门。系与所分别成立领导班子，而系所由同一总支领导。一切行政管理工作由化纤系办公室分管，1986年国家教委批准化学纤维学科为国家重点学科。
1990年在钱宝钧领导下，走产、学、研的道路获得了多项国家教委、科委、纺织部、上海市的奖项，化纤所被国家科委评为“科技工作先进集体”。钱宝均获首届中国工程院“光华奖”，全国科技大会二等奖。
1991年任命胡学超为化纤所所长，陈彦模为化纤系主任，金惠芬为党总支书记。化学纤维专业拓宽为高分子材料专业。1992年国家计委、教育部批准筹建纤维材料改性国家重点实验室（简称重点实验室）。《化学纤维实验教程》获1992年国家级优秀教材奖。
1993年3月化纤系改名为高分子材料工程系。钱宝钧再次评为上海市优秀指导教师。
1994年高分子材料系、化纤研究所、金属加工、复合材料等专业和材料测试中心联合组建材料科学与工程学院。胡学超任副校长兼任学院院长。
1995年9月任命陈彦模为材料学院院长及重点实验室主任。经国家计委批准与上海石化联合筹建国家合成纤维工程中心。同年通过国家“211”工程预审。
1996年上海市教委批准“高分子材料”为重点建设学科，列入“九五”“211”工程重点建设项目。同年“重点实验室”通过国家级验收。
1999年上海纺织专科学校纺化系高分子材料教研室并入学院。
2000年，“材料学”被遴选为上海市十大“重中之重”重点学科之一；“材料科学与工程”批准为一级学科博士学位授予权，并建立了博士后流动站。
2001年朱美芳任院长。“材料学”再次被批准为国家重点学科，通过了“九五”“211”工程重点学科建设项目验收。
2002年原上海玻璃搪瓷研究所55人和校部化纤工程中心并入学院，使学科领域进一步拓宽，同年完成了延安校区“材料大楼”的建设及搬迁入住工作。“纤维材料科学与工程”被列入“十五”“211”工程重点学科建设项目。
2003年3月“重点实验室”通过了科技部验收，10月上海市“重中之重”学科高分子材料学科建设通过上海市评估验收，成绩为优秀。自主设立三个二级学科博士点。
2005年朱美芳任副校长，陈大俊任院长。
2006年申报成功“高分子化学与物理”二级学科博士点。通过“十五”“211”工程重点学科建设项目验收。批准立项建设“先进玻璃制造技术教育部工程研究中心“。
学院现有7个博士学位点，7个硕士学位点，3个本科专业方向。本科教学注重拓宽专业面，加强教学实践环节，在培养复合型人才方面取得显著成就。学院科研能力强，现承担国家，省市重点科研项目50余项，科研经费一直名列全校第一。学院一贯重视与国内外的学术交流与合作，与国外30多所大学，研究所和跨国公司建立了长期和稳定的合作关系。
