История предприятия началась в 1956 году, когда было принято решение о строительстве на Нижней Каме комбинированного предприятия по производству каучуков и латексов.
В 1967 году 31 июля была выпущена первая партия продукции – товарного бутана и гексана.
Начиная с 1970 года и до 1991 года комбинат ежегодно вводил в строй новые производства мономеров и полимеров, стала доступна первичная переработка нефти, начато производство этилена, бутилкаучука, стирола, окиси пропилена и простых полиэфиров, поверхностно-активных веществ.
Даже в непростой период 1991-2010 гг предприятие продолжало развиваться, наладив производство знакомого всем полистирола, полипропилена, полиэтилена и АБС-пластика. В 1993 году предприятие было преобразовано из государственной структуры в акционерное общество.
В 2014 году «Нижнекамскнефтехим» становится публичным акционерным обществом, и его акции начинают продаваться на фондовом рынке.
С 2017 года начато производство формальдегида, изобутилена, бензола и оксиэтилированной продукции.
В 2021 году компания входит в состав ПАО «СИБУР Холдинг» и становится производителем всей линейки каучуков, обеспечивая любые запросы производителей шинной продукции.
Производственная площадка объединяет 8 заводов, подразделения по внедрению новых технологий, учебный центр по подготовке персонала и вспомогательные цеха. Основные мощности компании расположены в городе Нижнекамске в Республике Татарстан.
В год компания производит более 700 тысяч тонн каучуков и 700 тысяч тонн пластиков. Продукция компании снижает зависимость России от импорта и повышает объемы несырьевого экспорта страны, а годовой объем затрат на охрану окружающей среды составляет 6,25 млрд. рублей. В компании работают более 15 тысяч человек.