廣東石油化工學院是一所以“工科為主、石油化工為特色”的廣東省屬綜合性大學，是華南地區唯一的石油化工本科高等學府、教育部第二批卓越工程師教育培養計劃高校、廣東省人民政府與中國石油化工集團公司、中國石油天然氣集團公司、中國海洋石油總公司四方共建高校，學校創立於1954年。
2016年12月20日，廣東省教育廳與茂名市簽署省市共建廣東石油化工學院的協議。
截至2016年6月，學校設有16個教學單位，開辦有工學、理學、管理學、經濟學、教育學、文學、法學、歷史學、藝術學等9大學科門類，45個本科專業。有全日制普通在校生20000多人，成人學歷教育學生20000多人。有教職工約1100人，其中教授、副教授340人，具有博士、碩士學位的教師約700人。
歷史沿革
1954年4月， 在廣州石牌創立華南工學院(現華南理工大學)附設工農速成中學。
1956年1月14日，改為石油工業部廣州石油學校(石油中等專業學校)，直屬石油工業部領導。
1956年7月，改為石油工業部廣州第一石油學校。
1957年2月，第一石油學校與第二石油學校合併恢復“石油工業部廣州石油學校”。
1958年8月，更名“廣東省石油學校”，改由廣東省重工業廳領導。調整專業，設石油及天然氣工學、人造石油工學、石油煉廠機械與裝置三個專業，四年制，1958年秋招生494人。
1960年6月，學校升格為本科層次，校名“華南石油學院”，設大學部和中專部，直屬石油工業部領導。
1960年11月，更名“廣州石油學院”。 同年，開辦了石油煉製等4個五年制本科專業。
1961年11月，校名改為“中南石油學院”。
1963年7月，石油工業部發文撤銷中南石油學院，恢復“石油工業部廣州石油學校”(直屬石油工業部領導)，同時決定大學部學生全部轉學：石油煉製和煉廠機械兩個專業的學生轉入西安石油學院，石油地質和石油鑽井兩個專業的學生轉入西南石油學院。中專部保留4個專業，800人規模。
1965年9月，學校遷往茂名市，更名“廣東石油學校”。 (1965年上半年，根據廣東省人民政府和石油工業部的決定，學校搬遷到茂名市。當年8月25日正式掛牌。9月11日，按石油工業部檔案意見，校名改為“石油工業部廣東石油學校”，仍直屬石油工業部領導。)
1975年1月，根據石油工業部和廣東省的意見，校名改為“廣東石油化工學校”，改屬廣東省石油化工局領導。
1978年秋，經廣東省和石油部批准，學校開辦了石油煉製等2個本科專業。
1979年7月，根據石油工業部和廣東省的意見，校名再次改為“廣東石油學校”，實行部、省雙重領導，以部為主的管理體制，面向全國招生和畢業分配。
1980年，學校被教育部確定為國家級重點中等專業學校。
1985年4月起，學校改屬中國石油化工總公司，11月經中石化總公司批准並報國家教委備案，學校在保留中專(廣東石油學校)的基礎上，創辦“廣東石油化工高等專科學校”， 實行“兩所學校一套人馬”的管理體制。1985年4月首次舉辦了一期國中校長短訓班後，1985年秋季正式招收全日制專科生和函授專科生，開設政史、中文、文祕、數學4個專業。
1986年秋起，根據廣東省教育廳的安排，面向全國招收大專生(普通師範專科生)。
1987年，根據廣東省高等教育局的安排，設立“茂名師範大專班”。
1991年上半年，開始正式舉辦中學校長和在職中學教師崗位培訓。
1991年起，學校先後與華東化工學院、華南理工大學、佛山科學技術學院、廣東工業大學、湛江師範學院、湛江海洋大學等本科院校聯合辦學，舉辦了多個專業的本科班，拓寬了辦學門路，鍛鍊了師資隊伍。
1992年，更名“廣東石油化工高等專科學校”。 學校根據自身的專業特點，創辦有特色的各種計劃外教學班、培訓班、自學考試輔導班，積極開展了小教大專自學考試和高師專科自學考試的助學工作，與茂名市“自考辦”和各縣(市、區)教師進修學校合作，開設了中文、政治、數學、英語和小教大專文科、理科等6個專業的'自學考試輔導班，招收輔導學員1700多人。此外，還和廣東教育學院合作，舉辦了高師本科自學考試輔導班，開設中文、政治、數學3個專業，招收學員460人。
1994年，學校與廣東教育學院聯合招收全日制中文字科班和英語本科班各1個班，招生90人，全校全日制在校生達到1400多人。
1995年以後，學校辦學條件日趨完善，設有政史、中文、英語、數學、計算機學、物理、生化、地理等8個系13個專業和1個德育教研室、1個教育科學研究室、1個大專函授部。
1998年1月，學校由中國石油化工總公司所屬劃轉為廣東省所屬， 實行省市共建以省為主的體制。
1999年5月，廣東省高等教育局組織專家組對廣東石油化工高等專科學校、茂名教育學院、茂名石油化工公司職工大學合併組建本科層次的茂名學院進行了認真論證，一致同意學校合併組建本科層次的茂名學院。11月，教育部專家組來校考察，對“三校”合併升本籌備工作給予了充分的肯定。
截至1999年，學校已培養出全日制專科畢業生6386人，函授專科畢業生1875人，廣播英語師範專科畢業生187人，中等師範畢業生1448人;培訓了各類別各層次教師、幹部和專業技術人員等共7449人，輔導助學人員累計16200多人次。
2000年3月，廣東石油化工高等專科學校和廣東茂名教育學院、茂名石油化工公司職工大學合併升格為廣東省屬本科院校--茂名學院，實行省市共建、以省為主的管理體制。
2010年5月，學校更名為現“廣東石油化工學院”。
2011年，學校被教育部列為"卓越工程師教育培養計劃"試點高校。
2013年，廣東省人民政府與中國石油化工集團公司、中國石油天然氣集團公司、中國海洋石油總公司簽署共建廣東石油化工學院協議。
2016年12月20日，廣東省教育廳與茂名市簽署省市共建廣東石油化工學院的協議。