เคมีสิ่งแวดล้อม (อังกฤษ: Environmental chemistry) เป็นสาขาของวิชาเคมีที่เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ทางเคมีและชีวเคมีที่เกิดขึ้นในธรรมชาติซึ่งจะรวมถึงเคมีของน้ำ (Aquatic chemistry) และเคมีของดิน (soil chemistry ) แต่ไม่เกี่ยวข้องกับการใช้สารเคมีที่ไม่ทำลายสิ่งแวดล้อม (Green chemistry) งานหลักของเคมีสิ่งแวดล้อมคือ