Fizicka hemija, kao posebna naucna disciplina, pojavljuje se u nastavnom planu Filozofskog fakulteta Velike skole 1903. godine. Godine 1927. izmedu deset grupa prirodnih nauka i matematike jednu cini i Fizicko-hemijska grupa. Istoimenu studijsku grupu imao je i novoosnovani Prirodno-matematicki fakultet, osnovan 1947. Nastavio je sa radom i Fizicko-hemijski zavod nastao jos 1908. godine. Godinu dana po osnivanju Prirodno-matematickog fakulteta, 1948. godine, doslo je do reorganizacije katedri. U sklopu te reorganizacije formirana je Katedra za fizicku hemiju. Godine 1961. ova katedra se, skupa sa katedrama za hemiju, mineralogiju, matematiku, mehaniku i astronomiju i fiziku, useljava u novu, savremeno opremljenu zgradu na Studentskom trgu br 16, gde se Fakultet i danas nalazi.

Put ka samostalnosti trasiran je 1971. godine, kada su hemijske i fizicko-hemijske nauke objedinjene u jedan odsek koji, dve godine kasnije, stice poslovnu i organizacionu samostalnost. Godine 1990., dolazi do nove reorganizacije Prirodno-matematickog fakulteta u sklopu koje nastaje Fakultet za fizicku hemiju. Status samostalne ustanove Fakultet za fizicku hemiju stice 1995. godine, konstituisanjem sopstvenih organa upravljanja i donosenjem Statuta Fakulteta.

Od osnivanja na ovom fakultetu diplomiralo je 1086 studenata, magistriralo je 145 kandidata, a naucni stepen doktora nauka steklo je 117 lica.

Medu nastavnicima ovog fakulteta ima dva clana Srpske akademije nauka i umetnosti i jedan clan inostrane akademije.