本区化学肥料工业由兴建小氮肥厂起步。1959年，全省首批建设20套年产800吨的小合成氨厂，其中，地区3套，分别在滁城东郊、定远县炉桥镇、凤阳县门台子三个地方筹建。
与此同时，专区在滁县、来安、天长三县布点，利用“大办钢铁”的部分小高炉，生产钙镁磷肥。其中，滁县改造的13立方米小高炉，1960年生产钙镁磷肥3136吨。至1961年贯彻“调整、巩固、充实、提高”的方针，各厂均先后停产。1965年重新在定远县炉桥镇筹建年产3000吨合成氨厂，1971年11月建成投产。此后，各县相继筹建同类化肥厂，1975年5月，天长、滁县、来安、全椒、凤阳、嘉山6个县化肥厂先后建成投产，年产合成氨能力均为3000吨。其中3家厂采用直径1200毫米人工出灰造气炉，4家厂采用直径1600毫米自动出灰造气炉和加压变换碳化、内径∮50～500毫米合成塔设备。1975年以后，根据“加强管理、择优改造、不布新点、合理调整”的原则，小氮肥厂开始分批进行较大规模的扩建改造，推广节能降耗技术，更新改造造气炉、压缩机、合成塔、碳化塔、变换炉等关键设备。1976年，全椒、天长、定远、滁县、凤阳5县磷肥厂先后建成投产。经过一系列的内涵改造和外延建设，全区化肥生产规模、产品质量和管理水平都有明显提高，1980年，被国家化工部确定为全国十四个小氮肥先进地区之一。
1988年，全椒、定远两县磷肥厂分别建成年产万吨以上能力的硫酸车间，主要为本厂提供生产磷肥的原料。1989年4月，凤阳县建起一座1万吨／年磷铵厂，此后，各厂还建起了简易的复混肥生产车间，生产复混肥料和用于花木、西瓜、烟草、果树等专用肥料。1991年，定远、来安两县化肥厂分别建成年产4万吨尿素生产系统。至此，全区化肥产品分别有碳铵、普钙、尿素、复混肥等多种品种。
1992年，全区计有化肥企业13家。其中氮肥厂7家，年生产合成氨总能力12．7万吨；磷肥厂6家，年生产普通过磷酸钙总能力19．5万吨(包括磷铵厂1家，年生产磷酸一铵能力1万吨)；另有6个复混肥生产厂点。职工总人数5935人(其中氮肥厂4529人，磷肥厂1406人)，固定资产原值11897万元(其中氮肥9252．1万元，磷肥2645．3万元)。1992年生产化肥49．94万吨(实物量)，当年实现产值14926万元，占整个化工行业产值的77．13％。
1992年全区年生产合成氨8．25万吨，碳酸氢铵(实物量)34．62万吨，尿素1．05万吨，普通过磷酸钙1．53万吨，复混肥1．42万吨。