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。

学院拥有化学工程与技术、化学2个一级学科硕士点和材料学二级学科硕士点、工业催化联合培养博士点。在第四轮全国学科评估中，化学工程与技术一级学科取得佳绩，进入全国同类学科的前20%-30%（B类），在辽宁省属高校同类学科中位列第1位。化学工程与技术2018年列入辽宁省高校一流学科（A类）。

学院具有雄厚的师资队伍，现有专任教师160人，教授占33%、副教授占37%，博士占87%，有博士生导师和硕士生导师99人。拥有享受国务院政府津贴4人、辽宁省攀登学者1人、辽宁省特聘教授5人、辽宁省百千万人才工程“百人”层次人选9人，教育部教学指导委员会委员2人、省级教学名师6人，辽宁省科研创新团队2个。学院双聘院士2人、双聘长江学者2人。

学院瞄准石油化工行业和区域重大需求，突出石油化工行业特色，重塑人才培养方案，持续深化应用型人才培养模式改革，创新人才培养机制，加强学生创新创业精神与能力、实践能力和人文素养培养，提高学院对区域经济社会发展和石油化工产业转型升级的贡献率。毕业生在中石油、中石化、中海油等石油石化公司的就业比例逐年提升。

学院不断拓展国际交流和合作办学，目前与英国爱丁堡大学联合开展本科生“2+2”和“1+2+1”等培养项目。与芬兰中央科技应用大学开展中外合作办学项目。另外，与世界名校英国爱丁堡大学开展2+2校际合作办学项目；与美国北阿拉巴马大学，北亚利桑那大学，加州州立大学萨克拉门托分校等28所大学开展1+2+1合作项目（中美人才培养计划）。学生参与上述国际办学项目，完成规定学分，成绩合格，可获得两校颁发的本科毕业证书和学位证书。

学院拥有国家级实验教学示范中心1个、国家级虚拟仿真实验教学中心1个、省级实验教学示范中心3个，省级虚拟仿真实验教学中心2个。实验教学中心拥有一流的实验条件，实验室面积近1万平方米，仪器设备3100余台（套），设备总值5100万元。各专业建有高水平的校内外实习基地，建成了大型石油化工实物仿真装置，依托中国石油抚顺石化公司建成了石油化工国家级实践教育基地，满足了大学生实习的需要。