学校的前身是以清华大学石油系为基础，汇聚天津大学、北京大学等高校的部分师资，于1953年创立的北京石油学院。1960年，学校被确定为全国重点大学；1969年，学校迁至山东东营胜利油田，更名华东石油学院；1988年更名石油大学，由石油大学（北京）和石油大学（华东）两部分组成；2000年2月学校由中国石油天然气集团总公司划归教育部管理，明确了石油大学（北京）与石油大学（华东）各自相对独立办学；2005年1月学校更为现名。