上世紀80年代初，適應外貿體製改革的需要，公司開始在海外設立機構和合資公司，與石化生產企業成立聯合貿易公司，開展來料加工、補償貿易等多種貿易方式，積極探索新的發展道路。1984、1985年，公司進出口貿易額連續突破100億美元，成為國內最大的外貿專業公司之一，為公司進一步發展打下堅實基礎。

1987年，公司正式提出“三轉三化”戰略目標，即由進出口貿易向國際貿易轉變，由商品經營向多功能經營轉變，由中國的對外貿易公司向跨國公司轉變，創建管理現代化、經營國際化、組織集團化的社會主義企業。1987年12月19日，國務院正式批準中化公司在全國率先進行國際化經營承包試點。在兩輪國際化經營試點中，公司積極發展國際貿易，加速設立海外機構，大力開展多功能經營，經營規模迅速擴張，初步發展為跨行業、多功能、綜合化、國際化經營的跨國集團。

在總結國際化經營和借鑒當時日本、韓國綜合商社發展模式的基礎上，公司又提出了綜合商社試點的設想。1994年12月31日，國務院正式批準中化在全國首家進行綜合商社試點，並批準把中國對外經濟貿易信托投資公司劃轉中化管理，旨在建設以貿易為主業，集貿、工、技、金融、信息等功能為一體的國際化、實業化、多元化、集團化綜合貿易公司。

從1996年開始，針對快速擴張帶來的矛盾和問題，公司開始了為期兩年的清理整頓工作。