上海化学工业区的开发建设引入了世界级大型化工区的"一体化"先进理念，通过对区内产品项目、公用辅助、物流传输、环境保护和管理服务的整合，做到专业集成、投资集中、效益集约。
产品项目一体化
由石脑油、乙烯等上游产品与异氰酸酯、聚碳酸酯等中游产品以及精细化工、合成材料等下游产品形成一个完整的产品链。在化工区内落户的主体项目就以上、中、下游的化工产品为纽带连成一体，实现整体规划、合理布局、有序建设。
公用辅助一体化
为了合理利用能源、减少消耗，根据化工区区内化工主体项目对水、电、气等的需求总量，统一规划、集中建设，形成供水、供电、供热、供气为一体的公用工程"岛"，实行区内能源的统一供给。
物流传输一体化
通过区内与各个化学反应装置连成一体的专用输送管网以及仓库、码头、铁路和道路等一体化的物流运输系统，将区域内的原料、能源和中间体安全、快捷地送达目的地。
环境保护一体化
通过在生产过程中运用环境无害化技术和清洁生产工艺，以天然气作为清洁能源，使用非光气法和三重物理阻隔等技术工艺，并通过对废水和废弃物的统一处理，形成一体化的清洁生产环境，使化工区达到生产与生态的平衡、发展与环境的和谐。