1999年6月，沈阳化工学院国有民办分院在辽宁省教育厅的批准下正式成立，首批学生于同年9月入校，学院设址于铁西区云峰街。2000年9月，分院独立设院，开始了新的发展阶段。
2001年9月，学院迁址至沈阳经济开发区11号街的新校区，同年6月，沈阳化工学院国有民办分院更名为沈阳化工学院理工学院，新增了信息、机械、化工与材料、经济与管理四个系。2003年4月，理工学院在抗非典中贡献力量，随后的评估中获得总校的好评。
2004年3月，学院正式更名为沈阳化工学院科亚学院，新学年实行学分制并调整奖学金评选规则，学生反响积极。同年的10月，科亚学院在“时代强音”辩论赛中取得亚军。2005年，学院接受教育部教学水平评估，得到专家团队的赞赏。
2006年，学院推出“6S计划”以促进素质教育，同年8月，科亚学院团委组织的社会实践活动受到团省委表彰。2007年，学院对学生的人身观、价值观进行了大型问卷调查，同时积极参与公益，如向石治玉希望小学献爱心。
2008年9月，科亚学院在总校运动会上连续第七年获得学生总分第一名和精神文明奖。2009年，学院与更多教育机构合作，同年6月迁址至沈阳市东陵区白塔街380号。
2010年，沈阳化工学院科亚学院更名为沈阳化工大学科亚学院，学院扩展了合作领域，如与东北制药集团建立实习实训基地和学苗基地。2011年，学院在运动会上取得佳绩，申报了新专业，并成立了创业学院。
沈阳化工大学科亚学院是经教育部批准成立的独立院校。学院位于沈阳市经济技术开发区，现在校生3100余人，设四个系、十九个专业。