تمثل نشاط بتروكيم في تنمية وتطوير وإقامة وتشغيل وإدارة وصيانة المصانع البتروكيماوية والغاز والبترول والصناعات الأخرى وتجارة الجملة والتجزئة في المواد والمنتجات البتروكيماوية ومشتقاتها. وتقتصر ممارسة بتروكيم لهذا النشاط في الوقت الحالي على استثمارها في شركتها التابعة، شركة السعودية للبوليمرات (""السعودية للبوليمرات"") والتي سوف تنتج منتجات بتروكيماوية في مصانعها في مدينة الجبيل الصناعية.. تهدف السعودية للبوليمرات، إلى تحويل الغاز الطبيعي إلى مواد ذات قيمة عالية من خلال الاستثمار في صناعة البتروكيماويات وهذا سوف يمكن السعودية للبوليمرات من تحقيق التنوع الاقتصادي من خلال تطوير المنتجات المشتقة البتروكيماوية التي تعتمد على الغاز الطبيعي ، وزيادة التوظيف المحلي، وزيادة الاستثمارات السعودية العامة والخاصة في صناعة البتروكيماويات.