Planovi razvoja kasnih osamdesetih godina, bili su usmereni u pravcu ulaganja u hlornu liniju (Elektroliza→VCM→PVC), u cilju modernizacije fabrike hlor-alkalne Elektrolize i fabrike PVC. Ove dve fabrike su bile na neuporedivo nižem tehnološkom nivou od ostalih fabrika HIP-Petrohemije. Prednost novih tehnologija su bili niži troškovi proizvodnje, veća sigurnost u radu, automatizacija rada i poštovanje strožijih ekoloških normi.
Najteži period poslovanja kompanije nastupa u poslednjoj deceniji XX veka, kada dolazi do raspada SFRJ i drastičnog smanjenja tržišta za bazne i finalne proizvode HIP-Petrohemije. Nakon uvođenja ekonomskog embarga SR Jugoslaviji 1992. godine HIP-Petrohemija je potpuno obustavila proizvodnju do 1996. godine. Postrojenja HIP-Petrohemije, nakon ukidanja međunarodnih sankcija, ponovo startuju u septembru 1996. godine i kompanija se uspešno vraća na domaće i evropsko tržište. Do 1999. godine petrohemijski kompleks proizvodi preko milion tona petrohemijskih proizvoda godišnje.
HIP-Petrohemija preživljava veoma težak period tokom NATO intervencije 1999. godine, kada je dva puta bombardovana 15. i 18. aprila. U bombardovanju je uništena fabrika VCM i ozbiljno oštećena fabrika Elektroliza (koja je kasnije prestala sa radom), a HIP-Petrohemija je ostala bez 40% proizvodnih kapaciteta. Ukupna šteta je procenjena na 449 miliona američkih dolara. Gubitkom hlorne linije debalansirana je etilenska linija u HIP-Petrohemiji, jer je nastao višak u kapacitetu fabrike Etilen od oko 100.000 t/god. Fabrika PVC, koja je bila sirovinski vezana za fabriku VCM, na taj način je ostala bez sirovine, iako sama nije pretrpela oštećenja u bombardovanju.
HIP-Petrohemija danas – kao jedini proizvođač polietilena i sintetičkog kaučuka u Srbiji i jedan od najznačajnih snabdevača domaćeg i stranog tržišta proizvede više od 600.000 tona petrohemijskih proizvoda.