1991年，全市化工医药行业以“三项制度改革”为主线，加快转换和完善企业经营机制。1993年后，中型以上企业普遍推行全员劳动合同制、岗位技能工资制和干部聘任制，职代会评议领导干部、厂务公开等监督约束机制开始建立。生产、经营、技改、开发目标承包责任制和小段承包责任制逐步推行。市政府经济主管部门与市直企业每年签订扭亏目标责任状、经营目标责任状，并严格奖惩兑现。同时，在济宁电化厂、济宁抗生素厂、济宁化工实验厂等企业，进行建立现代企业制度试点工作。
1992年12月，济宁电化厂被列为全省首批50家股份制企业试点单位，市直化工企业产权制度改革开始破题。1993年，经山东省体改委批准，由济宁市电化厂为独家发起人，采取募集方式设立，成立山东济宁电化股份有限公司，1994年1月，济宁电化股份有限公司正式成立挂牌。1996年4月，济宁电化公司与中银香港投资公司合资合作，济宁中银电化有限公司成立。2009年12月，济宁市国资委与联想控股有限公司签署《联想控股有限公司投资济宁中银电化有限公司合作协议》。2010年2月，联想控股收购中银电化有限公司94.67%的股权，济宁中银电化有限公司成为联想控股有限公司子公司。
1993年1月，经山东省人民政府批准，济宁抗生素厂改制为山东鲁抗医药（集团）股份有限公司，成为山东省医药系统首家大型股份制企业。同年10月，济宁市一、二、三药厂划归鲁抗集团核心层成员厂。1994年2月，鲁抗医药企业集团公司兼并济宁市砖瓦厂，成立鲁原制药有限公司。1994年12月，兼并济宁第一、二制药厂，形成集团化发展格局。1997年2月，鲁抗医药A股（600789）股票在上海证券交易所挂牌上市。
1994年，济宁市石油化工厂改制后成立济宁润达石油化工公司，因企业无定型主导产品，1999年下半年停产。2003年8月，经市政府批准破产重组，同年11月进入破产程序。2010年10月破产终结，由济宁市圣城化工实验有限公司实施破产重组。1994年底，济宁第二化肥厂破产，由菱花集团接收。1995年12月，济宁第一制药厂、济宁第二制药厂以“承担债务”的形式被山东鲁抗医药（集团）兼并。
1996年，济宁第一化工厂为扭转企业停产困难局面，在原4个分厂基础上，新组建4个股份合作制企业，租赁经营原企业资产，进行生产和经营。1998年，因企业负责人经济犯罪被依法处理，在管理、资金、市场等方面困难加剧，企业再度陷入停产、半停产状态。2001年12月，经国务院批准，被列为国家第三批政策性破产企业，2003年6月进入破产程序，2009年12月破产终结。
1997年后，济宁染料厂实行租赁经营。2001年6月，经市政府批准，企业实施改制，集体资产全部退出，由经营者和职工出资一次性买断企业产权，注册成立济宁银河染化有限公司。由于企业历史包袱沉重，经营管理不善，改制不到位，生产经营难以为继，2002年底全面停产。2006年10月进入破产程序，2007年12月破产终结。
1998年，经国家经贸委批准，济宁煤化公司与鲁抗医药集团兼并联合，煤化公司享受国家千户企业优惠政策，5年内核销贷款利息3.5亿～4亿元，为企业发展创造了条件。1999年，更名为山东鲁抗医药集团济宁煤化公司，由鲁抗集团托管。同年，煤化公司被列入债转股国家推荐名单。2002年11月，由中国信达资产管理公司、山东鲁抗医药集团有限公司、中国东方资产管理公司、中国长城资产管理公司4家股东出资，成立山东民生煤化有限公司，生产经营运行趋于正常，扭转了被动局面。
1999年5月，经济宁市人民政府批准，济宁化工机械厂被兖州矿业（集团）公司煤机厂兼并。
2001年12月，济宁化工实验厂经市企业改革领导小组工交办公室批准，由企业内部职工出资，买断原企业全部国有资产，成立济宁圣城化工实验有限责任公司。
2002年，济宁化肥厂因无力偿还贷款项目贷款本息，依法将全部固定资产以物抵债裁定给债权人，企业停产。同年12月，由职工出资注册成立济宁市恒立化工有限公司，租赁债权人厂房、设备，进行生产经营。2005年12月，经市政府同意，企业出资收购原债权人全部生产装置，企业恢复正常生产。2006年8月，济宁化肥厂进入破产程序，2010年12月破产终结。
2003年6月，济宁中药厂改制，成立济宁方健制药有限公司。
2010年，市直化工医药企业全部完成产权制度改革，改革改制率达到100%。
1993年1月28日，济宁电化厂改制为山东济宁电化股份有限公司。图为公司改革揭牌仪式现场。
