辽宁石油化工大学石油化工学院办学历史可追溯到1950年建校时的石油炼制专业。1999年石油化工系和应用化学系合并，成立了石油化工学院分院。2002年2月，学校更名为辽宁石油化工大学后，正式成立了石油化工学院。其后，又经历了2005年、2007年、2012年、2019年四次院系调整，在70年的建设与发展中，学院学科不断优化、办学实力不断增强。学院打造了一批高水平的科研与教学平台，学院现拥有国家级石油化工实验教学中心、国家级石油化工虚拟仿真实验教学中心和大型仪器分析测试中心。拥有“辽宁省石油化工协同创新中心”“辽宁省石油化工催化科学与技术重点实验室”“辽宁省专用石油化学品工程技术研究中心”等11个省级科研平台，拥有国家级金课2门、省级黄大年教师团队1个、省级教学团队3个、省级一流课程18门、省级精品教材5部。2019年，化学工程与工艺和应用化学两个专业获首批国家级一流本科专业建设点；2020年，高分子材料与工程专业获批国家级一流本科专业建设点。

石油化工学院的前身是1950年建校时成立的石油炼制专业。1977年恢复高考后成立了石油化工系，下设石油炼制和石油分析2个本科专业。1990年石油化工系划分为石油化工系和应用化学系，石油化工系设有石油加工、有机化工、工业催化专业，应用化学系设有工业分析、精细化工、环境工程专业。1999年石油化工系和应用化学系合并，成立了石油化工学院分院。2002年2月，学校更名为辽宁石油化工大学后，正式成立了石油化工学院。其后，又经历了2005年和2007年二次院系调整，于2007年7月成立了新的石油化工学院。

学院始终保持鲜明的石油化工学科特色。学院设有化学工程与工艺和应用化学2个本科专业和化学工艺、应用化学、化学工程3个硕士点和化学工程工程硕士领域，拥有化学工程与技术一级学科硕士学位授予权，每年招收本科生630人左右、硕士研究生120人左右。化学工程与工艺和应用化学专业先后被省级示范专业、省级特色专业和国家级特色专业。化学工艺和应用化学学科被评为省级重点学科。化学工程与技术一级学科于2009年被评为辽宁省“提高高等学校核心竞争力学科建设工程”高水平重点学科，2010年被评为辽宁省“提升高等学校核心竞争力特色学科建设工程”一流重点学科。学院还拥有“石油化工重点实验室”和“非常规油气资源综合利用重点实验室”2个省级重点实验室，拥有“专用石油化学品工程技术中心”和“石油化工技术研发及分析测试工程技术中心”2个省级工程技术研究中心。辽宁省石油化工紧缺人才培养基地也落在该院。

学院师资力量雄厚，截至2010年8月21日，有教职工（含双肩教师）71人，其中专任教师任46人。专任教师中具有博士学位的教师21人，占45.6%；具有硕士学位的教师20人，占43.5%；教授20人，占43.5%。教师中有博士生导师3人、硕士生导师30人、省级教学名师1人、省级专业带头人2人、省级优秀青年骨干教师3人、入选省优秀人才支持计划1人、校级学科带头人4人、辽宁省“百千万人才工程”人选3人。学院有省级科研创新团队和省级教学团队各1个。

学院积极开展产学研合作，科研工作一直走在学校的前列，形成了重质油加工、清洁燃料生产、非常规石油资源与生物资源利用、石油加工助剂与添加剂、新型能源材料化学、石油化学品、精细化学品、石油物性与化学、分析测试新技术、新型反应与分离技术、石油化工节能技术等特色研究方向。截至2010年8月21日，该院先后获得国家级科技进步奖1项，省部级科技进步奖10余项。学院先后承担各类科研项目76项，其中国家级和省部级项目36项，获省部级以上科研奖励3项，SCI、SCIE、EI和ISTP收录论文156篇，出版教材和专著14部。

学院高度重视对大学生工程实践能力和创新能力的培养，不断完善实验教学体系，更新实验项目和实验设备。石油化工实验教学中心有实验室面积4100平方米，实验仪器设备总值近2千万元。实验中心仪器设备先进，台套数满足开设综合性、设计性实验、创新实验以及实验室开放的需要。学院还建成了拥有100余台计算机的石油化工仿真实验室，仿真实验与下厂现场实习相结合为大学生实践能力、动手能力和创新能力的培养创造了一流的实验和实习条件。大学生踊跃参加课外科技活动深受学生欢迎。2007年以来，获“挑战杯“大学生课外科技作品竞赛辽宁省金奖和银奖各4项，获国家级三等奖1项。

学院以科学发展观为指导，按照学院“十二五”发展规划和建设教学研究型学院的目标的总体要求，大力强化内涵建设和特色发展，充分发挥人才和科研优势和学科特色，努力为中国石油和石化工业及辽宁地方经济发展做出更大的贡献。

2007年至2010年8月26日，石油化工学院先后获辽宁省先进教育集体、抚顺市先进党委、抚顺市学习型党组织建设示范单位、抚顺市工会模范小家、辽宁石油化工大学先进党委、党风廉政建设先进集体、三风建设先进集体、政务公开先进集体、本科教学绩效评估第一名、就业工作先进单位、先进基层工会等多项奖励和荣誉称号。

2020年9月10日，省人力资源和社会保障厅、省教育厅、省财政厅决定，授予“辽宁省教育系统先进集体”称号。

应用化学专业是国家级特色专业和省级示范专业，是辽宁省和中国石油化工集团公司重点学科，拥有硕士学位授与权，可培养博士研究生。截至2010年8月26日，应用化学专业有教授6人、双肩教授5人、副教授2人、讲师5人，具有博士学位8人。每年招生260余人，累计为社会输送各类人才2000余人。

应用化学于2006年被评为省级示范专业，具有硕士学位授予权，是辽宁省和中国石油化工集团公司重点学科。《仪器分析》于2001年被评为辽宁省普通高校第一批省级优秀课程。《石油化工分析》和《精细有机合成工艺学》于2008年荣获辽宁石油化工大学精品课程。《精细有机合成工艺学》和《石油化工分析》获2007年和2009年度辽宁省高校精品教材，2010年应用化学教学团队获得校级优秀教学团队称号。该方向设应用化学系和精细化工系。

化学工程与工艺专业是国家级特色专业和省级示范专业，是辽宁省和中国石油化工集团公司重点学科，拥有硕士学位授与权，可培养博士研究生。该专业在多个省市列为一批本科（B段）招生。截至2010年8月26日，石油化工专业有教授14人、兼职教授2人、副教授6人、讲师6人，具有博士学位12人，其中2人具有1年以上的国外留学经历。每年招生260余人，累计为社会输送各类人才3000余人。

《石油炼制工程》于2001年被评为辽宁省普通高校第一批省级优秀课程。《化工原理》和《石油炼制工程》分别于2003年和2006年荣获省级精品课程。《化工工艺学》于2008年荣获辽宁石油化工大学精品课程。《化工工艺实验》和《石油炼制工程实验》于2008年获得辽宁石油化工大学示范实验课程。2008年“化工原理教学团队”和“化学工程与工艺教学团队”分别获得“校级优秀教学团队”。该专业设有石油化工系、化工工艺系和化学工程系。