Значительная роль в специализации района принадлежит химическому комплексу: Нефтегазохимический комплекс представлен в районе верхними этажами нефтехимического производства, включая переработку сланцев, и зависит от ввоза сырья из других районов.
Большое развитие в районе получило производство:
- резинотехнических изделий
- шин
- синтетических смол
- удобрений
- пластмасс
- лакокрасочных изделий
- кислот
- реактивов
- химико-фармацевтических препаратов
Горнохимический комплекс расположен вблизи добычи районов добычи и имеет также отдельные цеха на Волховском и Кингисеппском заводе.
Производство фосфорных удобрений сосредоточено в Волхове и Санкт-Петербурге, производство фосфоритной муки на основе местных фосфоритов в Кингисеппе, производство азотных удобрений с использованием природного газа на Новгородском комбинате, производство двойного суперфосфата на Волховском комбинате, производство шин, резиновой обуви и других резинотехнических изделий на объединении “Красный треугольник”, переработка сланцев в г. Сланцы. Перспективна для развития синтетическая химия в силу того, что ее продукция высокотранспортабельна. В целом химическая промышленность имеет тенденции к сокращению особенно вредных в экологическом отношении производств.