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総合化学四位、石油化学の比率が高い。ペットボトルの原料であるPETペレットやポリエチレン、ポリプロピレンの触媒など日常品の様々な原材料を市場に供給している大手総合化学メーカー。千葉と大阪にエチレンセンターを持つ。本社は東京の汐留シティセンター。 2001年4月、住友化学工業（現在の住友化学）との経営統合が基本合意されていたが、その後合併比率等で両社の折り合いがつかず統合は白紙撤回された。それに伴い、先行して設立されていた合弁会社「三井住友ポリオレフィン」も解散した。ちなみにその後、三井化学のポリオレフィン事業部門は、出光石油化学（現在の出光興産）の同部門と統合している。
製造・研究拠点

• 工場 — 市原工場（千葉県市原市）、市原工場茂原分工場（千葉県茂原市）、名古屋工場（名古屋市南区）、大阪工場（大阪府高石市）、岩国大竹工場（広島県大竹市・山口県和木町・岩国市）、大牟田工場（福岡県大牟田市）
• 支店 — 名古屋支店（名古屋市中村区）、大阪支店（大阪市西区）、福岡支店（福岡市中央区）
• 研究所 — 袖ケ浦センター（千葉県袖ケ浦市）
  • マテリアルサイエンス研究所
  • 触媒科学研究所
  
  主な事業
  • 機能材料事業（自動車・産業材、包装・機能材、生活・エネルギー材、電子・情報材）
  • 先端化学品事業（精密化学品、農業化学品）
  • 基礎化学品事業（基礎原料、フェノール、PTA・PET、工業薬品）
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