「투자기관예산회계법」 및 「정부투자기관관리법」의 적용을 받았던 주식회사였다. 이 회사의 전신인 충주비료공장(제1비)은 충청북도 충주에, 호남비료(제2비)는 전라남도 나주에 각각 1961년 4월과 1962년 12월에 준공되었다.
이들 비료공장의 건설은 우리나라 중화학공업 건설의 표본적 사업으로서 국내 최초의 현대식 장치공장을 성공리에 건설, 가동한 효시가 되었다.
그러나 1973년 4월 충주비료주식회사와 호남비료주식회사는 산업고도화에 부응하고, 경영합리화를 기하고자 합병, 한국종합화학공업주식회사로 승계되었다.
그 해 10월 충주에 요소 연산 23만 1000톤, 암모니아 30만 톤 규모의 제6비료공장이 준공됨으로써 국내 비료의 자급화를 촉진하고, 석유화학제품의 주원료인 암모니아를 생산, 공급하였다. 1980년 3월에는 이 회사가 투자, 건설하여 설립한 한국에탄올주식회사를 흡수, 합병하였다.
이 회사가 투자하여 건설한 대단위 제7비료공장(남해화학주식회사)의 가동으로 국내비료의 대량공급이 가능하게 되자, 그 동안 국내 최초의 비료공장으로서 국민경제발전에 공헌해온 충주제1비와 나주제2비는 구식화로 인하여 1980년 4월부터 가동을 중지하였다.
그러나 나주 제2비료공장은 기존시설과 인력을 활용하여 플라스틱가소제인 옥탄올 연산 5만 5000톤 규모의 공장으로 전환하여 1982년 5월부터 정상가동하였다.
사업목적은, 첫째 비료 및 기타 화학제품의 생산과 판매, 둘째 화학공업 부문에 대한 투자와 투자회사에 대한 관리, 전 각호의 부대사업 및 상공부장관이 지정하는 업무 등이었다.
비료사업 부문에서는 직영사업으로 충주비료공장(1·6비)·나주비료공장(2비)을 직접 운영하였으며, 투자사업으로 영남화학주식회사(3비)·진해화학주식회사(4비)·남해화학주식회사(7비)를 설립, 비료공장을 건설함으로써 국내비료공업발전에 주도적 소임을 수행하였다.
또한, 정부의 경제개발5개년사업의 일환인 석유화학공업의 계열화를 위한 정부투자정책에 부응하여 한양화학주식회사 등을 설립하였다.
1984년 충주공장·나주공장·울산공장 등을 민영화하고, 1987년 영남화학주식회사·진해화학주식회사·주식회사한주·동해펄프주식회사 등을 민영화하여 1990년 5월 말 당시 투자회사는 남해화학주식회사뿐이었다.
1996년 말 당시 주요 사업은 화학공업 부문 투자 및 투자회사관리, 부대사업 및 상공부장관 지정사업 등이었다. 관계회사로는 남해화학㈜, ㈜한국신화 등이 있었다. 당시 총자산은 1808억 원, 자본금 878억 원, 연간매출액 72억 원이었다. 본사는 서울특별시 종로구 수송동에 있었다.
경영악화로 인해 2001년 6월 한국종합화학공업㈜이 청산되었으며 이 기업의 공장 부지 및 건물은 대주중공업㈜에 매각되었다.