Jurusan Teknik Kimia merupakan salah satu jurusan pada Politeknik Negeri Lhokseumawe yang sudah eksis sejak institusi Politeknik didirikan pada tahun 1987. Saat ini, Jurusan Teknik Kimia memiliki tiga Program Studi, yaitu Program Studi Sarjana Terapan Teknologi Kimia Industri Kimia, Program Studi D3 Teknik Kimia, serta Program Studi D3 Pengolahan Minyak dan Gas Bumi. Ketiga program studi tersebut memiliki kurikulum yang dirancang dengan proporsi praktek di atas 60%, sesuai dengan standar BSNP untuk pendidikan vokasi. Hal ini didukung oleh tenaga pengajar yang sangat memadai, dengan kualifikasi akademik S2 dan S3. Proses pembelajaran yang memuat kegiatan kuliah di kelas dan praktek di laboratorium didukung oleh ketersediaan sarana dan prasarana yang lengkap dan memadai. Fasilitas yang dimiliki Jurusan Teknik Kimia adalah berupa Laboratorium Komputasi & Pengendalian Proses, yang terdiri dari 2 unit ruang komputasi berbasis internet, serta 1 unit ruang praktek intrumentasi & kontrol; Laboratorium Kimia Terapan & Satuan Proses; Laboratorium Kimia Dasar & Kimia Analitik; Laboratorium Bioteknologi & Teknologi Pangan; Laboratorium Pengolahan Air & Limbah; Laboratorium Teknologi Kimia & Unit Operasi; Laboratorium Pengolahan Minyak & Gas Bumi; Laboratorium Pilot Plant & Perawatan; Laboratorium Teknologi Kimia Industri; Laboratorium Industri Petrokimia yang berlokasi di PT. Perta Arun Gas, serta Workshop/bengkel. Di samping itu, tersedia ruang belajar yang nyaman dengan fasilitas in-focus, dan sebagiannya sudah menggunakan AC, sehingga sangat menunjang untuk pelaksanaan proses belajar mengajar. Dalam rencana pengembangan infrastruktur Jurusan Teknik Kimia, ditargetkan pada tahun 2017, semua ruang belajar akan menggunakan pendingin ruangan. Program Studi Sarjana Terapan Teknologi Kimia Industri adalah satu-satunya program studi vokasi jenjang D4 di Jurusan Teknik Kimia. Program Studi ini mencetak lulusan dengan kualifikasi sebagai engineer proses (KKNI Level 6) dengan kemampuan memecahkan dan menyelesaikan masalah (problem solving) dalam operasional industri yang ramah lingkungan, merancang peralatan proses, bekerja secara mandiri maupun tim/kelompok, serta kompeten secara manajerial dan dapat mengembangkan diri dalam bidang profesi. Program Studi D3 Teknik Kimia merupakan program studi yang telah memiliki akreditasi B dan sebagai lembaga pendidikan vokasi jenjang D3 yang menghasilkan lulusan dengan kualifikasi operator proses (KKNI level 5). Seluruh lulusan dibekali dengan kemampuan untuk membaca prosedur, menganalisa, mengidentifikasi, mengoperasikan peralatan proses, serta melaksanakan tahapan proses produksi dan pengolahannya berdasarkan pengetahuan dan keahlian teknologi proses yang standar. Program Studi D3 Pengolahan MIGAS (PSPM) bertujuan untuk menghasilkan Tenaga Ahli Madya profesional sebagai operator kilang pengolahan minyak dan gas bumi dengan titik berat pada operasi proses produksi. Kurikulum D-III Pengolahan Minyak dan Gas Bumi dengan Konsentrasi Pengolahan Gas Bumi, diarahkan kepada pengkajian pengolahan minyak dan gas bumi dari hasil eksplorasi yang mencakup proses pemurnian dan pencairan gas alam, pengolahan menjadi produk turunan, pengendalian dan pengolahan limbah, kesehatan dan keselamatan kerja, pengetahuan bahan dan korosi, analisis bahan baku dan produk serta quality control. PSPM merupakan salah progam studi yang paling diminati di Politeknik Negeri Lhokseumawe. Progaram studi ini dapat dikatakan merupakan salah satu institusi pendidikan di Indonesia yang menerapkan link and match dengan industri, dimana 4 semester kegiatan kuliah dilakukan di kampus dan 2 semester Praktek Kerja Lapangan di industri migas, yaitu di PT.
