Khoa Hóa học trường ĐHSP Hà Nội 2 được thành lập năm 1978. Thời kỳ này, số lượng cán bộ giảng viên, nhân viên là 25, trong đó có 19 cán bộ giảng dạy và 6 nhân viên phụ trách thí nghiệm, được chia thành 4 tổ chuyên môn: Tổ Hóa vô cơ, Tổ Hóa hữu cơ, Tổ Hóa lí, Tổ Hóa phân tích. Nhà giáo - TS. Nguyễn Xuân Khoát giữ chức vụ Trưởng khoa đầu tiên. Ngay từ khi thành lập, Khoa đã luôn thực hiện tốt nhiệm vụ chính trị được giao và đạt được nhiều thành tích trong các lĩnh vực đào tạo và nghiên cứu khoa học, bồi dưỡng chuẩn hóa đội ngũ giáo viên THPT đạt chuẩn hệ 4 năm cho các tỉnh.
Năm 1981, do những nguyên nhân khách quan về nhu cầu đào tạo và kế hoạch đào tạo của đất nước, khoa Hóa học được sáp nhập với khoa Sinh - KTNN. Trên bất kỳ cương vị công tác nào, các thầy cô của khoa Hóa học đều hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ được giao, luôn luôn phấn đấu vươn lên đạt những thành tích mới. Từ năm 1990, các thầy cô tổ Hóa học đã tham gia xây dựng chương trình đào tạo cử nhân ngành Sinh - Hóa và đào tạo 15 khóa liên tục, đáp ứng nhu cầu xã hội về giảng dạy liên môn Sinh - Hóa cho các trường Trung học phổ thông.
Năm 2005, trước yêu cầu mở rộng quy mô đào tạo đa bậc, đa ngành, đa lĩnh vực của Trường và do nhu cầu đào tạo giáo viên ngành Hóa học của đất nước, khoa Hóa học được tái lập thành một đơn vị hoạt động độc lập trong cơ cấu tổ chức của Trường, với nhiệm vụ đào tạo cử nhân khoa học ngành Sư phạm Hóa học, cử nhân khoa học ngành Hóa học và giảng dạy môn Hóa học cho các khoa trong Trường. Nhà giáo – PGS.TS. Nguyễn Văn Bằng giữ chức vụ trưởng khoa. Nhà giáo – ThS. Phí Văn Hải giữ chức vụ phó trưởng khoa.
Hiện nay, Khoa có 29 viên chức, trong đó có: GVCC.PGS.TS: 03; GVC.TS: 08; TS: 02; GV.ThS: 14 (NCS: 08); CN: 02. Khoa được biên chế thành 5 tổ bộ môn gồm: Tổ Hóa Vô cơ - Đại cương; Tổ Hóa Hữu cơ; Tổ Hóa lý - Công nghệ và Môi trường; Tổ Hóa phân tích; Tổ Phương pháp dạy học Hóa học.
Từ khi tái lập đến nay, khoa Hóa học đã tham gia biên soạn và thực hiện các chương trình đào tạo hệ cử nhân các chuyên ngành CNKH sư phạm, CNKH hệ chính quy và hệ vừa làm vừa học các ngành Hóa học, Sinh học, Vật lý, Sư phạm kĩ thuật và kinh tế gia đình… và các lớp thiết bị dạy học cho giáo viên các tỉnh Tuyên Quang, Lào Cai, Yên Bái, ... .
Nhằm nâng cao chất lượng đào tạo và đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục hiện nay, ngay từ khi tái lập, khoa Hóa học đã liên kết đào tạo và nghiên cứu khoa học với các cơ quan, đơn vị trong và ngoài trường như: Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam (Viện Hóa học, Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên, Viện Kĩ thuật nhiệt đới, Viện công nghệ môi trường, Viện Khoa học vật liệu, Viện Hóa sinh biển…), trường ĐHSP Hà Nội, trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQG Hà Nội và nhiều trường đại học khác trong cả nước.
Về nghiên cứu khoa học, các cán bộ trong Khoa đã tham gia nhiều hội thảo khoa học trong và ngoài trường và bảo vệ thành công nhiều đề tài khoa học công nghệ cấp bộ, cấp cơ sở đạt kết quả cao. Nhiều đề tài khoa học các cấp đang được triển khai nghiên cứu. Một số giáo trình, bài giảng và tài liệu tham khảo đã được xuất bản. Với những thành tích đã đạt được trong công tác giảng dạy và nghiên cứu khoa học, tập thể khoa đã nhận được nhiều Bằng khen, Giấy khen và Cờ thi đua của ngành, nhiều thầy cô trong Khoa đã đạt các danh hiệu “Chiến sĩ thi đua cấp Bộ”, “Chiến sĩ thi đua cấp Cơ sở”, được tặng Bằng khen của Thủ tướng Chính phủ, Bằng khen của Bộ Giáo dục và Đào tạo, Giấy khen của Hiệu trưởng.
Sinh viên khoa Hóa học tham dự các kỳ thi Olympic Hóa học sinh viên toàn quốc đạt được rất nhiều giải cao. Phong trào nghiên cứu khoa học trong sinh viên của Khoa rất mạnh, nhiều em đã đạt giải thưởng sinh viên nghiên cứu khoa học và nhiều công trình và bài báo khoa học được đăng tải trên các tạp chí khoa học quốc tế và trong nước.
Hàng năm, sinh viên của Khoa tham gia và đạt nhiều thành tích xuất sắc trong các phong trào Đoàn thanh niên, Hội sinh viên, các phong trào VHVN – TDTT của Trường…, đã được Nhà trường, Đoàn thanh niên và Hội sinh viên thành phố Hà Nội tặng bằng khen và giấy khen.
Ngoài nhiệm vụ đào tạo Cử nhân Khoa học, Khoa còn đào tạo thạc sĩ về chuyên ngành Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Hóa học theo định hướng nghiên cứu và theo định hướng ứng dụng. Trong những năm tới, khoa Hóa học sẽ từng bước chuẩn bị cho việc mở thêm các chuyên ngành đào tạo thạc sĩ, tiến sĩ.Hàng năm, có nhiều công trình nghiên cứu khoa học của các giảng viên trong tổ được đăng trên các tạp chí có uy tín. Một số hướng nghiên cứu chính: Đổi mới PPDH, các PP/KTDH tích cực, ứng dụng CNTT trong dạy học Hóa học, xây dựng và sử dụng bài tập hóa học ở phổ thông, phát triển năng lực dạy học cho SV sư phạm khoa Hóa học, kiểm tra - đánh giá theo định hướng phát triển năng lực, dạy học theo chủ đề, bồi dưỡng học sinh giỏi, dạy học tích hợp, phát triển chương trình nhà trường, … .
Ngoài nhiệm vụ đào tạo Cử nhân Khoa học, hiện tại tổ bộ môn còn đảm nhiệm đào tạo thạc sĩ chuyên ngành Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Hóa học theo định hướng nghiên cứu và theo định hướng ứng dụng. Trong những năm tới, tổ bộ môn sẽ đề xuất mở mã ngành đào tạo tiến sĩ chuyên ngành Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Hóa học.