В 2014 году был создан Объединенный блок развития, который объединил в себе Центр «СИБУР Технологии» и два подразделения - «Развитие бизнеса» и «Интеллектуальная собственность», которые занимаются исследованиями рынка и патентованием технологий.
Научные центры в Томске и в Воронеже входят в единую R&D-структуру компании под функциональным руководством Центра «СИБУР Технологии» и тесно взаимодействуют с бизнес-заказчиками, дирекциями и производственными площадками холдинга.Осенью 2012 года в структуре корпоративного R&D появился центр компетенций по синтетическим каучукам - на базе НТЦ «Воронежсинтезкаучука» воронежскими и томскими учеными был создан второй научный центр - «СИБУР Инновации».
Здесь ведутся разработки, связанные с совершенствованием существующих процессов, и поисковые работы по каучукам, способные в будущем обеспечить конкурентоспособность СИБУРа на рынке. К основным успехам создания нового подразделения в Воронеже можно отнести разработку и внедрение новых марок синтетических каучуков (ДССК, СКД-НД, СКС).
В 2011 году было принято решение о создании центра «СИБУР Технологии», основная задача которого состояла в координации и управлении всеми этапами разработки, начиная с получения заказа от бизнеса до выдачи исходных данных на проектирование промышленной мощности, запуска новых продуктов в производство.
26 апреля 2006 года из рук президента РФ Путина В.В. было получено свидетельство резидента первой в России особой экономической зоны технико-внедренческого типа в городе Томске.
Предприятие располагало всей необходимой инфраструктурой для создания инновационного комплекса в рамках технико-внедренческой зоны: площадка была обеспечена подъездными путями и установками воздухоразделения, водоподготовки и водоснабжения. В одном из корпусов имелась действующая пилотная установка полимеризации олефинов. На территории находились склады приема и хранения химреагентов, сырья и готовой продукции. Наличие всей этой технологической инфраструктуры позволяло кратно снизить объем капитальных вложений в томский проект. В настоящее время все лаборатории центра были укомплектованы новейшим лабораторным аналитическим оборудованием от ведущих мировых производителей, а рабочие места сотрудников оборудованы в соответствии с мировыми стандартами. Инвестиции СИБУРа в НИОСТ составили более 1,5 млрд рублей.
Для СИБУРа, являющегося крупнейшим на отечественном рынке производителем полиэтилена, полипропилена, синтетических каучуков, полистирола и его сополимеров, создание собственных технологий получения полимеров имело стратегическое значение. И именно НИОСТу предстояло решать эту задачу.
Специалистов набирали из ведущих вузов - Москвы, Казани, Красноярска, Ставрополи, Уфы, Новосибирска и Томска. Кадровый вопрос решали комплексно: приглашали специалистов из крупнейших научных центров Российской академии наук и победителей международных и всероссийских олимпиад по химии. Помимо этого, в томском научном центре СИБУРа проводили олимпиады по химии среди студентов старших курсов и аспирантов на базе Томского государственного и политехнического университетов, лучших приглашали на работу.
НИОСТ (Научно-Исследовательская Организация СИБУР-Томскнефтехим) был основан 12 октября 2005 года.