煤化工是指以煤炭为原料，经化学加工后使煤转化为气体、液体和固体燃料及化学品的过程。按照生产工艺的不同可分为煤焦化、煤气化和煤液化；其中煤炭焦化为传统型煤化工，主要产品有焦炭、煤焦油、PVC、合成氨和甲醇等，而新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工产品为主，如煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制乙二醇等。
煤化工开始于18世纪后半叶，19世纪形成了完整的煤化工体系。进入20世纪，许多以农林产品为原料的有机化学品多改为以煤为原料生产，煤化工成为化学工业的重要组成部分。第二次世界大战以后，石油化工发展迅速，很多化学品的生产又从以煤为原料转移到以石油、天然气为原料，从而削弱了煤化工在化学工业中的地位。煤中有机质的化学结构，是以芳香族为主的稠环为单元核心，由桥键互相连接，并带有各种官能团的大分子结构，通过热加工和催化加工，可以使煤转化为各种燃料和化工产品。焦化是应用最早且至今仍然是最重要的方法，其主要目的是制取冶金用焦炭，同时副产煤气和苯、甲苯、二甲苯、萘等芳烃。煤气化在煤化工中也占有重要的地位，用于生产城市煤气及各种燃料气，也用于生产合成气；煤低温干馏、煤直接液化及煤间接液化等过程主要生产液体燃料。
