Доля производства химических веществ и химических продуктов в обрабатывающей промышленности региона составляет 16,1%. Объем отгруженных товаров отрасли в 2017 г. - 28,6 млрд. руб. Динамика темпов роста отрасли положительная: в 2017 г. рост объема отгруженных товаров составил 105,4% уровня 2016 года.
Крупнейшим предприятием отрасли является ПАО "Дорогобуж" (производство минеральных удобрений, аммиака технического, пищевой углекислоты, слабой азотной кислоты, пористой аммиачной селитры, группа "Акрон"), на долю которого приходится около 90% всего объема отгруженной продукции отрасли. Основными рынками сбыта являются Россия, Китай и другие страны Азии, страны Латинской Америки и Европы. Среди других крупных предприятий отрасли выделяются ООО "Полимерпласт" (производство пластиката поливинилхлоридного), ООО "КОЛТЕК-спецреагенты" (производство спецреагентов, эпоксидных смол, эмульгаторов, бренд "КОЛТЕК"), АО "Вяземский завод синтетических продуктов" (производство поверхностно-активных веществ на основе олеохимического сырья растительного происхождения, бренд "Русолеохим").