中化集團歷史上為我國成立最早的國有外貿企業之一。在計劃經濟的特殊背景下，中化長期專營石油、化肥、化工品等商品，進出口額多年居我國外貿企業首位，被譽為外貿企業的“領頭羊”。隨著市場經濟改革的深入，中化長期賴以生存的進出口代理業務模式逐漸走向窮途末路。
為了贏得在市場經濟條件下的生存和發展空間，公司按照“有所為、有所不為”的原則，清理退出了大量多元化業務，集中資源做強做大主業。2001年公司提出了以“一種能力、兩個延伸、三大支柱”為主要內容的市場化戰略。“一種能力”是指面向市場的核心競爭能力，集中體現為擁有在市場條件下資源的獲取及運作能力，成為全球資源和市場的組織者；“兩個延伸”是指圍繞主營業務進行上下游和國內外延伸，形成資源控制、技術研發、營銷及金融服務相互支撐的經營格局；“三大支柱”是指借助研發、金融及營銷服務的支持，建立石油、化肥和化工三大核心業務較為完整的產業價值鏈，形成有限相關多元化、協同發展的產業布局。2007年，公司又將“一二三”戰略深化提升為“一二三四五”產業服務戰略，即以具備可持續發展能力（包括盈利持續增長力、產業升級帶動力和國民經濟影響力）為一個核心目標，堅持“內部管理和外部擴張”兩個根基，通過“創新、整合、并購、合作”四個主要途徑，著力增強各產業鏈“資源、技術、市場”三個關鍵環節，發展能源、農業、化工、金融、地產五大板塊業務。
在新戰略的指引下，中化集團圍繞能源、農業、化工等核心主業加快推進戰略轉型，形成了“集團公司有限多元化、各業務板塊專業化”的經營格局。公司立足國際國內“兩種資源和兩個市場”，以全球市場運作為杠桿，在全球范圍內組織資源配置，帶動主營業務產業鏈的上下游、國內外延伸，在產業鏈的關鍵環節建立獨特的競爭優勢，在國家市場經濟建設的格局中重新找到了自己的價值定位和發展空間。
能源業務：公司立足于“兩個市場、兩種資源”，鞏固進出口貿易、國際貿易及倉儲物流服務的傳統優勢，同時加快向石油產業鏈上下游延伸。在石油勘探開發領域，繼2002年收購ATLANTIS項目、進入石油上游領域之后，公司加快“走出去”步伐，短短幾年時間，實現了石油上游業務從非作業者到作業者、從開發到勘探、從油田到氣田、從陸地到海上的跨越發展。其中，2009年10月，公司成功收購了英國主板上市能源企業EMErald公司100%股權，開創了中國企業收購英國主板上市公司的先河；2010年5月，又與挪威國家石油公司簽署框架協議，以30.7億美元購買其位于巴西海上Peregrino油田40％的權益。目前公司在國內外擁有26個油氣合同區塊，權益內剩余油氣可采儲量2.34億桶，權益內油氣產量1337萬桶（油當量）。公司持續鞏固貿易優勢，年原油和成品油經營總量近5000萬噸，已成為不少國家和地區的重要原油供應商。經過幾年投資建設，公司已有和在建的石化倉儲容量(含舟山國家儲備庫)約1300萬立方米，形成了覆蓋長三角、珠三角和環渤海沿海、沿江地區的石化倉儲物流網絡，確立了在國內第三方石化倉儲物流市場領先地位，并成功承建和管理著舟山國家石油儲備庫。公司積極尋找在國內建設煉廠的機會，泉州石化1200萬噸/年煉油項目正在籌建過程中。在成品油分銷方面，2004年、2005年先后與法國道達爾公司簽署協議，合資合作建設輕油終端銷售網絡，目前在環渤海地區和華東地區的加油站初步形成局部網絡，并在福建地區自主建設加油站。經過幾年轉型，中化集團已由之前單純的石油進口代理商發展為具有國際化特色、產業鏈比較完整、營銷能力突出的國家石油公司，成為保障國家能源安全的一支重要力量。
農業業務：公司突破傳統進口代理的經營格局，推進以分銷為龍頭、產供銷一體化發展戰略，加大對化肥上游資源獲取力度，壯大終端銷售網絡，全面完善產業布局，已發展為中國最大的化肥供應商和分銷服務商，強化了在國內化肥市場的領導地位。2009年，公司化肥銷售量1523萬噸，占國內市場份額18%。在資源獲取方面，公司積極投資青海鹽湖鉀礦及云貴磷礦資源的開發，2004年收購國內最大鉀肥企業鹽湖鉀肥[61.40 -0.65%]20%股權，2006年又參與鹽湖集團[28.66 -1.17%]增資擴股，成為其第二大股東，通過資本紐帶參與鹽湖資源綜合開發利用。目前，公司參控股13家化肥生產企業，化肥生產能力超過1000萬噸，成為國內唯一同時擁有氮肥、磷肥、鉀肥、復合肥四大產品系列生產能力的企業。在下游分銷領域，從2003年開始，公司加快終端銷售網絡的全國布局，到2009年底已建成擁有2036家分銷中心的化肥營銷網絡，網絡覆蓋面全國主要農業縣和超過90%的耕地面積。在農藥領域和種子領域，2007年，經國務院批準，公司先后重組了沈陽化工[8.92 -0.34%]研究院和中國種子集團公司，進一步壯大了在農業投入品領域的實力。其中，在農藥業務方面，公司在鞏固貿易優勢的基礎上，持續加強產業鏈關鍵環節建設，已發展為國內領先的集貿易、研發、生產、銷售于一體的國際化農藥企業；種子業務方面，公司旗下的中種公司是我國唯一的國家級種子企業，經營規模在國內保持領先，并致力于成為“中國第一、世界一流”的種業公司，推動中國種子產業升級。目前，中化集團已成為覆蓋化肥、農藥、種子三大農業投入品研發、生產、銷售的唯一中央企業，成為保障糧食安全、促進農業發展的國家隊和主力軍。
化工業務：公司在加快培育化工領域主營業務和特色商品，增加高技術含量、高附加值產品出口的同時，努力開發國內市場和客戶，積極向資源、研發、生產、物流等產業鏈關鍵環節延伸，加速由單一的進出口貿易向綜合服務轉型，形成了在氟化工、橡膠、化工物流、醫藥、農藥等細分領域的國內領先地位，為促進化工行業科技進步和安全、環保、和諧發展發揮積極作用。在氟化工領域，公司已發展為上下游產業鏈較完整、國內綜合研發實力一流、ODS替代物品種最多的氟化工企業，產品線覆蓋ODS替代物、氟聚合物、含氟精細化學品，是國內品種最全的供應商。在橡膠業務方面，公司控制的天然橡膠加工總產能已達到27萬噸，是國內最大的天然橡膠綜合營銷商和加工制造商。化工物流方面，控股上市公司中化國際[10.29 -0.48%]擁有目前國內規模最大、安全標準最高的危險化學品運輸船隊和陸上運輸集裝罐，在國內中高端水運市場份額達60%以上。
金融業務：公司已構建起了涵蓋融資租賃、信托、人壽保險、證券投資基金、期貨、財務公司等業務的非銀行金融業務體系，旗下遠東租賃、外貿信托、中宏人壽、諾安基金等企業都在行業中具有較大的影響。
酒店地產業務：中化集團是國務院國資委批準從事地產酒店開發經營的16家中央企業之一，旗下上市公司方興地產[2.29 -2.97%]擁有金茂大廈、凱晨世貿中心、金茂三亞麗思卡爾頓酒店等多個大型項目和高檔酒店，已成為國內高端商業地產領域規模最大的企業之一。
在推進企業戰略轉型過程中，中化集團不斷強化資本市場戰略。2000年以來，陸續實現化工、化肥、地產等主營業務板塊在國內外資本市場上市。2009年6月，中化集團經國務院批準整體重組改制，正式成立了中國中化股份有限公司，目前正在推進中化股份整體上市的相關準備工作。此外，中化集團旗下的遠東租賃公司成功引進KKR等三家國際知名投資機構，正在積極籌備香港紅籌上市。