مرحله پیدایش در سال 1342 با بهره برداری از واحد تولید کود شیمیایی مجتمع پتروشیمی شیراز آغاز شد و در سال بعد نیز شرکت ملی صنایع پتروشیمی تأسیس شد.

در مرحله گسترش اولیه و تا قبل از پیروزی انقلاب اسلامی، توسعه این صنعت به اجرا در آمد. از عمده اهداف این دوره، تأمین نیاز داخلی کشور به کود شیمیایی و برخی مواد پایه شیمیایی جدید نظیر دوده، گوگرد، گاز مایع، سود سوز آور، کربنات و بی کربنات سدیم، پی وی سی و مواد نرم کننده پلاستیک بود.پلاستیک بود

احداث مجتمع های پتروشیمی رازی (شاهپور سابق)، آبادان، پازارگاد، کربن اهواز، خارگ، فارابی (ایران نیپون سابق)، و طرح های توسعه پتروشیمی شیراز و انجام بخش عمده ای از احداث پتروشیمی بندر امام ( ایران ژاپن سابق) حاصل تلاش های این دوره بوده است .

مرحله رکود از سال 1357 آغاز می شود و سال های دفاع مقدس تا اواسط سال 1367 را دربر می گیرد که در پی مشکلات ناشی از جنگ تحمیلی، همزمان فعالیت های تولیدی شرکت نیز به حداقل رسید و عملیات احداث بزرگ ترین مجتمع پتروشیمیایی کشور یعنی پتروشیمی بندر امام متوقف ماند. تنها فعالیت عمده در این دوره تکمیل طرح توسعه پتروشیمی شیراز بود.

جهش دوم صنعـت پتروشیمی از سـال ۱۳۹۲ آغـاز شده و مشتمل بر ۴۵ طـرح می باشد. تا پایـان دی ماه سال ۱۳۹۹، تعداد ۲۸ طـرح از طرح های جهش دوم به بهره برداری رسیده اند و ۱۹ طـرح دیگر تا سال ۱۴۰۰ به بهره برداری خواهند رسید. با اجرای تمام ۲۸ طرح جهش دوم ۸ میلیارد دلار (بر پایه قیمتهای سـال ۱۳۹۵) بـه درآمــد صنعــت پتروشیمی اضافــه خواهــد شــد. حجــم سرمایه گذاری ۲۸ طــرح جهــش دوم(از ســال ۱۳۹۸ تــا ۱۴۰۰)، ۱۷ میلیارد دلار است که تا پایان سال ۹۸ ،۱۴ میلیارد دلار آن هزینه شده اسـت.

جهــش ســوم صنعــت پتروشیمی بــا هــدف توســعه متــوازن و پایــدار زنجیره ارزش در افــق زمانی ۱۴۰۴برنامه ریــزی شــده اســت کــه مشــتمل بــر 26 طــرح پتروشیمی بــا حجــم رسمایه گــذاری 20 میلیــارد دلار می باشد. با تحقق طرح های جهش سوم ظرفیت اسمی صنعت به 133 میلیون تن افزایش خواهد یافت و درآمد صنعت حدود 10 میلیارد دلار (بر پایه قیمت های سال ۱۳۹۵) در سال افزایش می یابد. نکته قابل توجه افزایش ســهم محصولات میان دستی و پایین دستی با ارزش افــزوده بالاتر در ســبد تولیــدات پتروشیمیایی کشــور اســت.