新中国成立初期，中国石油化工行业还处于空白阶段，化工生产主要依赖粮食和煤炭资源。化工厂通过消耗大量的粮食生产酒精以及合成乙烯，产品生产具有极大的不可持续性。1959年起，中国遭遇了3年严重自然灾害，居民赖以生存的粮食和煤炭供应出现短缺，粮煤化工发展遭到停滞。为了稳定中国化工行业的发展，行业相关专家学者前往西欧进行访问学习，并确立了中国石油化工的发展方向。1961年，经过多年的探索和学习，兰州石化公司年产5,000吨乙烯的管式炉装置建成投产，乙烯的工业化生产在中国正式起步。

乙烯工业化生产随着中国工业现代化进程的推进而逐渐兴起，引入了世界先进技术和设备以支持国内乙烯行业发展。

自兰州石化公司乙烯生产装置建立以来，中国化工行业为适应国家生产发展需要，不断对乙烯生产工艺进行改造和优化，逐渐改变了行业发展初期技术落后、污染严重的生产状况。1976年，燕山石化30万吨乙烯项目的11台裂解炉顺利启动，成为了全世界第一组以轻柴油制备乙烯的大型设备，得到了全球乙烯行业的广泛关注。燕山石化所生产的乙烯较同期兰州石化成本下降近一倍有余，耗电量、水用量大幅降低，产品纯度得到有效提升。该时期的中国本土乙烯生产能力虽然实现了显著的改善，但从技术独立性角度分析，中国生产设备和生产工艺依然基本依赖进口，行业整体发展水平有待提升。

兰州石化公司成为中国乙烯行业的龙头企业，引领着中国乙烯行业持续发展，但是该时期乙烯行业对外依存度依然比较高。

改革开放以后，中国原油开采和炼油工业得到了不断发展，乙烯生产厂商持续引进海外先进的专利技术，借助美国S&W和鲁姆斯公司的生产工艺，推动中国乙烯行业快速向前迈进。1978年，中国乙烯产量仅为30余万吨，经过20年间10%以上的高速增长，1998年，中国乙烯产量已达到377.3万吨，增长十倍有余。在此期间，中国乙烯生产的部分非核心设备，如塔器，已实现了国产化；裂解炉、压缩机、自控仪表等核心设备也实现了小规模的生产，然而其质量水平较国际大型设备依旧存在较大差距。

中国乙烯行业技术部分实现国产化，得到巨大发展，产业规模迅速扩大，但是与世界先进水平存在较大差距。

1998年，中国石油、中国石化两大集团公司正式成立，带领中国石油化工行业发展进入新阶段。两大集团旗下众多化工企业开始对乙烯生产装置进行改造，在提升装置国产化率的同时扩充产能，逐渐实现了以压缩机为代表的大型机械的自主生产。2012年，大庆石化60万吨乙烯生产装置成功建成投产，标志着中国首个国产大型成套乙烯生产技术的工业化成功，正式结束了中国乙烯生产技术的进口依赖。在此阶段，中国乙烯产量攀升至千万吨的水平，形成了以长三角、珠三角和环渤海湾地区为中心的三大乙烯产业集群，中国乙烯行业发展水平逐渐进入世界先进行列。

中国石油、中国石化的出现，标志着中国乙烯行业正式进入成熟期，中国乙烯行业发展水平逐渐进入世界先进行列。