6 мая 1958 года рабочий поселок Северодонецк получил статус города.

История будущего города началась в 1934 году с основания поселка Лисхимстрой при химическом комбинате. Первыми жителями стали инженеры-химики и строители, которые жили в бараках и возводили предприятие.

В годы Великой Отечественной войны (1942–1943) поселок был оккупирован и практически полностью разрушен. Оборудование вывезено, инфраструктура уничтожена, а мирные жители угнаны на принудительные работы в Германию.

После освобождения началось активное восстановление. В 1950 году поселок получил статус посёлка городского типа и современное название — Северодонецк. Развитие химической промышленности стало мощным импульсом для роста города.

В 2004 году Северодонецк оказался в центре внимания из-за проведения Всеукраинского съезда депутатов всех уровней, где обсуждалась идея федерализации Украины. Это событие принесло городу неофициальное название «столица регионального самоуправления».

С 2014 года город стал одним из ключевых центров политических событий на Донбассе.