浙江大学高分子学科历史悠久，我国众多的老一辈高分子科学家如王葆仁院士、冯新德院士、钱人元院士、杨士林教授、于同隐教授、徐僖院士、潘祖仁教授、沈家骢院士、沈之荃院士等均毕业或执教于浙江大学。1958年浙江大学恢复化学系并设立高分子化学专门化，杨士林教授任系主任。1962年起招收高分子化学方向硕士研究生，1978年和1984年先后设立“高分子化学与物理”硕士点和博士点，1991年和1994年先后设立“高分子材料”硕士点和博士点。近20年来，浙江大学培养了一大批年轻的高分子科学专门人才，美国芝加哥大学教授俞陆平博士、日本北海道大学教授龚剑萍博士和日本国立分子研究所副教授江东林博士等是其中的杰出代表。

1992年组建了高分子科学与工程学系，是我国第一个包含高分子化学、高分子材料、聚合反应工程专业的理工结合型系。1992－1999年间，封麟先教授任系主任。1998年四校合并组建新的浙江大学时，原杭州大学化学系高分子教研室并入浙江大学高分子科学与工程学系。1999－2008年间，郑强教授任系主任，2009年起徐志康教授任系主任，学科带头人为沈之荃院士、沈家骢院士和郑强教授。

高分子系由高分子科学、高分子复合材料和生物医用大分子三个研究所组成，同时建有“教育部高分子合成与功能构造重点实验室”和“教育部膜与水处理技术工程研究中心”两个平台。现有教职员工53人，其中教授23人（含博士生导师22人）、副教授（高级工程师）23人。在校博士生、硕士生350人、本科生254人（不含08级）。设有“高分子材料科学与工程”和“材料化学”两个本科专业、“高分子化学与物理”硕士点和博士点，“高分子材料”博士点。与化学系共设“化学”博士后流动站，与材料系共设“材料学”、“材料加工工程”和“材料化学与物理”硕士点和博士点以及“材料科学与工程”博士后流动站。2007年，“高分子化学与物理”二级学科通过评审，成为国家重点学科，是浙江大学“化学”一级国家重点学科不可或缺的组成部分，也是国家“211工程”和“985计划”建设的重点。