Высокий удельный вес работников химической промышленности, работающих во вредных условиях труда, и обоснование мер по сохранению их здоровья являются актуальной задачей в сфере охраны здоровья работающего населения, однако аспекты формирования профессиональных рисков в производстве химических волокон остаются недостаточно изученными. В статье представлены результаты проспективных когортных комплексных исследований условий труда и состояния здоровья 137 работников производства полиакрилонитрильных волокон. Изучены факторы рабочей среды (химический, микроклимат, шум), тяжесть и напряженность трудового процесса, впервые выявленная и хроническая неинфекционная заболеваемость за 2017–2021 гг. Установлено, что работники трудятся в условиях воздействия комплекса вредных для их здоровья факторов, включающего химические вещества 1–4 классов опасности (акрилонитрил, метилакриат, гидроцианид, кислоту серную, щелочи едкие, этиленгликоль, изопропиловый спирт), производственный шум, физические и нервно-эмоциональные перегрузки, уровни которых в различной степени превышают гигиенические нормативы, формируя вредные условия труда (классы 3.1–3.4). В структуре накопленной хронической заболеваемости работников ведущие ранговые места принадлежали болезням костно-мышечной системы и соединительной ткани (24,3 %), системы кровообращения (16,04 %), мочеполовой системы (15,0 %). В результате оценки причинно-следственных связей нарушений здоровья с работой установлена производственная обусловленность средней степени болезней костно-мышечной системы и соединительной ткани, представленных дорсалгией различных уровней, (RR = 1,893; EF = 47,183 %; CI = 1,192–3,007). Количественная оценка группового профессионального риска соответствовала категории «высокий риск» (4,780 × 10–2), свидетельствуя о необходимости его снижения до приемлемого. Ограничением исследования явилось изучение факторов профессионального риска нарушений здоровья у работников одного предприятия. Полученные результаты использованы для разработки мер по снижению профессионального риска для здоровья работников производства синтетических полиакрилонитрильных волокон.