นายเฉลิมชัย ศรีอ่อน อดีตเลขาธิการพรรคประชาธิปัตย์ และ ส.ส.ประจวบคีรีขันธ์ อดีตรัฐมนตรีว่าการกระทรวงแรงงาน ในรัฐบาลนายอภิสิทธิ์ เวชชาชีวะ เคยดำรงตำแหน่ง รองหัวหน้าพรรคประชาธิปัตย์ รับผิดชอบดูแลพื้นที่ภาคกลาง และได้รับการเลือกตั้งจากที่ประชุมพรรคเมื่อวันที่ 6 สิงหาคม พ.ศ. 2554 ให้ดำรงตำแหน่ง เลขาธิการพรรคประชาธิปัตย์ คนปัจจุบัน
นายเฉลิมชัย ศรีอ่อน เกิดวันที่ 7 มีนาคม พ.ศ. 2508 ที่จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ มีชื่อเล่นว่า "ต่อ" เป็นบุตรของนายหลียักหมิ่น แซ่ลี และนางหลวย ศรีอ่อน สมรสกับนางธันยวีร์ ศรีอ่อน มีบุตร 1 คน คือ สรวิศ ศรีอ่อน
นายเฉลิมชัย ศรีอ่อน สำเร็จการศึกษาระดับมัธยมศึกษาจากโรงเรียนพรหมานุสรณ์จังหวัดเพชรบุรี ระดับปริญญาตรี สาขานิติศาสตร์ จากมหาวิทยาลัยรามคำแหง และระดับปริญญาโท ศิลปศาสตรมหาบัณฑิต สาขานโยบายและการวางแผน จากมหาวิทยาลัยเกริก
นายเฉลิมชัย ศรีอ่อน เริ่มต้นเส้นทางการเมืองโดยเป็นสมาชิกสภาจังหวัดประจวบคีรีขันธ์ (ส.จ.) ในปี พ.ศ. 2533 - 2543 เป็นประธานสภาจังหวัดประจวบคีรีขันธ์ (พ.ศ. 2538 - 2540) และเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรจังหวัดประจวบคีรีขันธ์ครั้งแรกในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2544 และได้รับการเลือกตั้งต่อมาในปี พ.ศ. 2548 และ พ.ศ. 2550
นายเฉลิมชัย ศรีอ่อน ดำรงตำแหน่งรองหัวหน้าพรรคประชาธิปัตย์ ดูแลพื้นที่ภาคกลาง ต่อมาในการปรับคณะรัฐมนตรีของรัฐบาลนายอภิสิทธิ์ เวชชาชีวะ เมื่อวันที่ 6 มิถุนายน พ.ศ. 2553 นายเฉลิมชัย ได้รับตำแหน่งรัฐมนตรีว่าการกระทรวงแรงงานแทนนายไพฑูรย์ แก้วทอง
หลังการเลือกตั้งทั่วไปเมื่อวันที่ 3 กรกฎาคม พ.ศ. 2554 นายอภิสิทธิ์ เวชชาชีวะ หัวหน้าพรรคได้ลาออกจากตำแหน่ง ทำให้คณะกรรมการบริหารพรรคต้องพ้นจากตำแหน่งทั้งคณะ ซึ่งในวันที่ 6 สิงหาคม ปีเดียวกัน สมาชิกพรรคก็ได้ลงมติให้นายเฉลิมชัยดำรงตำแหน่งเลขาธิการของพรรคเป็นคนต่อไป