华中师范大学化学学院的机构设置包括了分析测试中心和农药与化学生物学教育部重点实验室。分析测试中心成立于1983年，凭借世界银行贷款引进的大型分析仪器，于1996年通过省级计量认证，并在后续年份持续复审。该中心具有法人资格，拥有一支18人的专业团队，其中高级职称占比67%，并配备了19台/套价值约2000万元的精密仪器，以及600平方米的现代化实验室，是中南地区高校中设备先进的分析测试中心之一。
农药与化学生物学教育部重点实验室则起源于1970年代初，由已故有机磷化学与农药化学家张景龄教授推动，1982年成立农药化学研究所，逐渐发展成为学校直属的专职研究机构。该实验室经过二十多年的发展，已成为全国首批有机化学硕士和博士学位授权点单位，被评为湖北省省级重点学科，并在1999年设立了“长江学者”特聘教授岗位和讲座教授岗位。实验室主任杨光富教授是教育部跨世纪优秀人才和博士生导师。
实验室曾获得多项国家级和部委级荣誉，包括“农林科技推广先进集体”、“技术市场工作优异奖”和“全国高等学校科研先进集体”等，科研成果丰硕，获奖无数。目前，实验室致力于将科学研究与人才培养相结合，理论研究与应用研究相融合，目标是建设成为国内外知名的农药与化学生物学研究基地，同时也是学术大师和高级专门人才的培养摇篮。
化学学院的历史可追溯到1929年建立的华中大学化学系和1930年建立的中华大学化学系。学院现由农药与化学生物学教育部重点实验室、湖北省农药工程技术研究中心、化学系、应用化学研究所、农药化学研究所、基础化学教学实验中心和分析测试中心组成。拥有一座使用面积达14000多平米的现代化实验大楼和价值2000多万元的大型先进仪器设备。学院有着优良严谨的治学传统和创新的现代化管理理念。