เคมีพอลิเมอร์ หรือ แมคโครโมเลกุลาร์เคมี (อังกฤษ: Polymer chemistry หรือ macromolecular chemistry) เป็นศาสตร์หลายสาขาวิชาที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ทางเคมี (chemical synthesis) และคุณสมบัติทางเคมีของพอลิเมอร์ (polymer) หรือแมคโครโมเลกุล (macromolecule) แมคโครโมเลกุลแบบเก่าจะหมายถึงโซ่โมเลกุล และเป็นกลุ่มของเคมี ส่วนพอลิเมอร์จะอธิบายถึงคุณสมบัติรวมๆของวัสดุพอลิเมอร์ซึ่งจะเป็นขอบเขตของฟิสิกส์พอลิเมอร์ (polymer physics) ซึ่งเป็นสาขาย่อยของวิชาฟิสิกส์ พลาสติก (Plastics) เช่น พอลิเอทิลีน (polyethylene) จะเป็นกลุ่มย่อยของพอลิเมอร์สังเคราะห์ที่มูลค่าในเชิงพาณิชย์ ไบโอพอลิเมอร์ (Biopolymer) เช่น โปรตีน (protein) เป็นกลุ่มย่อยของพอลิเมอร์ที่พบในธรรมชาติ