中国神华是世界领先的以煤炭为基础的一体化能源公司，是我国最大的煤炭生产企业和销售企业，全球第二大煤炭上市公司，并拥有中国最大规模的优质煤炭储量。
公司主营业务是煤炭、电力的生产和销售，铁路、港口和船舶运输，煤制烯烃等业务。煤炭、发电、铁路、港口、航运、煤化工一体化经营模式是中国神华的独特经营方式和盈利模式。
2004年11月8日，中国神华能源股份有限公司由神华集团有限责任公司独家发起，在中国北京注册成立。
2005年10月15日，国内最大规模的航道整治工程---黄骅港外航道整治工程顺利通过交工验收。
2005年6月15日，中国神华能源股份有限公司在香港联交所成功上市。
2006年9月23日，神华天津煤炭码头第一条重载调试船舶“通海”轮首装成功。
2007年10月9日，中国神华能源股份有限公司发行18亿股A股并在上海证券交易所成功上市。
2008年8月14日，澳大利亚新南威尔士州政府宣布中国神华成为澳洲Watermark煤田探矿权的中标人。
2009年5月20日，原神东煤炭分公司、万利煤炭分公司、金烽煤炭分公司、神东煤炭公司整合成立神华神东煤炭集团。
2017年8月28日，经国务院批准，神华集团有限责任公司与中国国电集团公司合并重组为国家能源投资集团有限责任公司（国能投集团），上市公司中国神华的控股股东随即变更为国能投集团。
中国神华基于煤炭的生产和销售，积极布局下游电力、铁路、港口、航运、煤化工等业务，业务逐步涵盖了煤炭行业的全产业链。截至2017年，中国神华是国内煤炭类上市公司中唯一可以做到煤炭全产业链运营的企业。
煤炭业务
中国神华目前拥有神东、准格尔、胜利、宝日希勒和包头5大矿区，截至2017年末，公司煤炭保有资源量为237.0亿吨、煤炭可采储量达151.9亿吨，以2017年产量测算，公司煤炭可采年限约为51年，资源储量稳居国内煤炭上市公司首位。2017年公司煤炭销售量达到4.44亿吨，其中国内煤炭销售量达到4.36亿万吨，占同期全国煤炭销售量33.67亿吨的13.0%，稳坐国内煤炭销量鳌头。此外，公司内蒙古新街台格庙矿区总体规划于2017年8月得到发改委批复。
发电业务
中国神华目前控制并运营大规模高容量的清洁燃煤机组，包括国内27家和海外1家燃煤电厂；公司同时注重清洁能源的发展，目前拥有2家燃气电厂、1家风电场和1家水电厂。截至2018年中报，公司控制并运营的发电机组装机容量达到5876.9万千瓦。
铁路、港口、航运业务
铁路方面，中国神华控制并运营围绕“晋西、陕北和蒙南”主要煤炭基地的环形辐射状铁路运输网络和“神朔—朔黄线”西煤东运大通道。目前在运营铁路9条，在建铁路3条，总营业里程约2155公里。2017年公司自有铁路总运输周转量2730亿吨公里，是除国有铁路之外的最大铁路网运营商。港口方面，公司控制并运营黄骅港、天津煤码头、珠海煤码头等多个综合港口和码头，其中黄骅港为北方最大的煤炭下水港之一，年吞吐量超过2亿吨。2017年公司通过自有港口下水的煤炭销售量2.28亿万吨，占公司总体下水煤销量2.58亿吨的88.23%。航运方面，公司拥有约220万载重吨自有船舶的航运船队，年运货运量达9300万吨。
煤化工业务
中国神华煤化工板块产品主要包括聚乙烯（生产能力约30万吨/年）、聚丙烯（生产能力约30万吨/年）及其他少量副产品。公司煤制烯烃项目生产所用燃料煤及原料煤全部由集团内部供应，煤炭运输和产品外运均使用铁路专线，保证原料供应和产品外送。