高校的部分师资，于1953年创立的北京石油学院，是新中国第一所石油高等院校。1960年10月，学校被确定为全国重点高校。1969年，学校迁至山东东营胜利油田，更名“华东石油学院”。1981年6月在北京石油学院原校址内成立研究生部。

1988年学校更名“石油大学”，校本部设在北京，由石油大学（北京）和石油大学（华东）两部分组成。1989年学校在北京恢复招收本科生。1997年，石油大学正式进入国家“211工程”首批重点建设的高等学校行列。2000年，石油大学由中国石油天然气集团公司划归教育部直属。2000年6月，经教育部批准，学校成立研究生院。2003年10月，教育部与四大石油公司签署了共建石油大学的协议。2005年1月，学校更名“中国石油大学”。2006年，以“优秀”的成绩通过教育部本科教学工作水平评估。同年，学校开始建设国家985工程“优势学科创新平台”。2007年，学校以“优秀”的成绩通过北京市党建和思想政治工作评估，并获“单项奖”。

半个多世纪以来，学校为国家培养了10万余名优秀专门人才，为国家石油石化工业的发展奠定了人才基础，被誉为“石油人才的摇篮”。在众多的毕业生中涌现出了以吴仪、周永康为代表的国家党政领导干部；以李毅中、马富才、卫留成等为代表的优秀企业家；以新时期铁人王启民、当代青年的榜样秦文贵为代表的英雄模范人物；以何国钟、王德民、时铭显等9位院士为代表的优秀科学家，以及一大批石油石化行业领军人物和工程技术骨干。

学校形成了石油特色鲜明，以工为主、工理管文协调发展的学科专业布局。学校设有10个院（系、部），共有25个本科专业；拥有4个博士授权的一级学科，32个博士点，4个博士后流动站；19个硕士授权的一级学科，99个硕士点；在11个工程领域具有工程硕士学位授予权；拥有5个国家重点学科、2个国家重点（培育）学科、5个北京市重点学科、2个国家重点实验室和1个国家工科基础课程教学基地以及20个省部级重点实验室和重点研究机构。