1952年7月26日,开始全国性的高等院校调整,南京大学与金陵大学文、理学院等合并,组建成今日的南京大学。潘菽为董事长,孙叔平为第一副董事长,李方训为第二副董事长。高济宇为教务长(1956年改任副董事长),戴安邦为化学系主任。1952年12月,参照苏联模式,设置专业。化学系设有机化学、胶体化学、物理化学、分析化学四个专业。
1958年化学系增设了放射化学专业。
1960年,化学系增设高分子化学专业。
1961年10月,高等教育部调整全国重点高校规模和专业设置,化学系下设化学(由无机化学、有机化学、分析化学、物理化学专业合并而成)、高分子、原子能化学三专业。1963年9月成立南京大学络合物研究室,由戴安邦任主任。
1966年至1972年,“文化大革命”期间停止招生。1972年4月恢复招生,第一批工农兵学员进入化学系学习,学制为三年,共招收5届。
1978年、1983年,络合物研究室相继改建为络合物研究所、配位化学研究所,仍由戴安邦任所长。
1979年,为拓宽专业,将化学系原有专业合并为化学、高分子两专业。1980年,化学系高分子专业更名为高分子合成材料专业。
1984年,为加强应用研究,成立南京大学应用化学研究所。1986年又增设应用化学专业。
1985年初,新建化学楼正式启用,各专业从西大楼、东大楼、东北楼迁入化学楼。
1989年,国家计委批准筹建配位化学国家重点实验室,并于1991年通过国家验收并正式对外开放。
1991年,教育部同意在我院创建国家基础科学人才培养基地。