شركت پتروشیمی شیراز به‌عنوان اولین واحد تولیدی صنایع پتروشیمی ایران در سال 1342 به منظور تولید کودهای شیمیایی ازته آغاز به فعالیت نمود.
این شركت در 45 کیلومتری شهر شیراز، در مجاورت رودخانه کُر و در نزدیکی مرودشت واقع گردیده است. وسعت شركت 692 هکتار است که از این مقدار 202 هکتار آن را محوطه صنعتی تشکیل می‌دهد. ارتفاع شركت از سطح دریا حدود 1600 متر می‌باشد. شروع به کار شركت با بهره‌برداری از 4 واحد تولید آمونیاک، اوره، اسید نیتریک و نیترات آمونیوم و نیز واحد تأمین سرویس‌های جانبی( آب، برق، بخار و هوای فشرده) توأم بوده و پس از آن با توجه به نیاز کشور، طرح‌های توسعه متعددی به مرحله اجرا در آمده است.
اولین طرح توسعه شركت با بهره‌برداری از واحد سودااش در سال 1352 به مرحله اجرا در آمد و سپس در سال 1355 با احداث واحدهای STPP و DAP روند توسعه ادامه یافت. یكی از بزرگترین طرح‌های توسعه شركت در سال 1364 به مرحله بهره‌برداری رسید. در این طرح واحدهای جدید تولید آمونیاک، اوره، اسید نیتریک و نیترات آمونیوم با ظرفیتی معادل 10 برابر واحدهای قدیم به همراه واحدهای کلر آلکالی، متانول، پرکلرین و آرگون به ترتیب طی سال‌های 1367 و 1369 و 1372و 1373 به بهره‌برداری رسیدند. با ادامه روند توسعه و به دنبال خارج ساختن واحدهای قدیمی از چرخه تولید، طرح اوره و آمونیاک سوم پتروشیمی شیراز در سال 1395 به بهره‌برداری رسید. با بهره‌برداری از این طرح سالانه 677000 تن آمونیاک و 1073000 تن اوره تولید می‌گردد كه نقش مهمی در تأمین نیازهای كشور و همچنین عرضه به بازارهای جهانی خواهد داشت.
در حال حاضر ظرفیت اسمی واحدهای تولیدی شركت برابر با 3284720 تن در سال می‌باشد.
به منظور پشتیبانی واحدهای تولیدی و نیز ارتقای سطح مهارت‌های كاركنان و همچنین فراهم نمودن محیطی ایمن، تسهیلات زیر در شركت فراهم گردیده است:
- كارگاه مركزی مجتمع با بهره‌برداری از تجهیزات مدرن و پیشرفته وظیفه تعمیر و نگهداری تأسیسات را به عهده دارد.
- مركز آموزش شركت نیز با برقراری دوره‌های آموزشی الكترونیک، كامپیوتر، مكانیک، برق، زبان انگلیسی و بسیاری از رشته‌های مورد نیاز دیگر، وظیفه آموزش و ارتقای سطح علمی كاركنان را عهده دار است.
- اداره ایمنی و آتش‌نشانی شركت با بهره‌گیری از پرسنل ماهر و كارآزموده و نیز تجهیزات لازم، تأمین ایمنی كاركنان، تأسیسات و مقابله با حوادث احتمالی را به عهده دارد.
- مراقبت‌های بهداشتی و پزشكی كاركنان در مقابل حوادث و سوانح نیز توسط درمانگاه شركت انجام می‌شود.
- تلاش و همیت مدیریت و كاركنان شركت جهت ارتقای كیفی محیط كار منجر به اخذ گواهی‌نامه‌های مدیریت تضمین كیفیت، مدیریت زیست‌محیطی و همچنین مدیریت ایمنی و بهداشت حرفه‌ای گردیده است. 
- به منظور حفاظت و صیانت از محیط زیست، دفع پساب‌های صنعتی با به‌كارگیری اصول علمی و در حوضچه‌های تبخیری كه خارج از شركت قرار دارند، انجام می‌شود و ایجاد 145 هكتار فضای سبز در داخل و خارج شركت نیز گامی دیگر در جهت ایجاد فضای سالم در شركت و محیط زیست اطراف می‌باشد. 
پتروشیمی شیراز در تاریخ 19/10/89 به شركت سهامی عام تبدیل شد و سهام آن صد در صد به بخش خصوصی واگذار گردیده است؛ در حال حاضر مدیریت شركت بر عهده آقای مهندس احمدرضا حیدرنیا می‌باشد.