多年來，石科院注重發揮市場需求拉動和知識創新驅動作用，著力強化產學研協同創新，擁有具有自主知識產權的石油煉制全流程技術平臺，是國內煉油企業主要的技術提供者，具備支撐和引領現代化煉油廠建設、生產和發展的綜合能力。
石科院專業配套齊全，科研裝備精良，技術、知識和文化積淀深厚，在以侯祥麟、閔恩澤院士為代表的科學家精神指引下，持續傳承石油精神，弘揚石化傳統，在長期的科研實踐中凝結形成了具有特色的創新文化。
石科院設有18個研究室、11個管理服務部門、5個支撐服務部門，3個院屬公司。擁有一支綜合技術優勢突出的科研隊伍，目前職工總數為1203人，各類專業技術人員1030人�，F有中國科學院、中國工程院院士4人，享受國務院政府特殊津貼專家10人，“百千萬人才工程”國家級人選4人，中國石化科技創新功勛獎獲得者3人，中國石化首席科學家1人、首席專家2人、高級專家7人，中國石化突出貢獻專家20人。
石科院擁有煉油工藝與催化劑國家工程研究中心、石油化工分子轉化與反應工程全國重點實驗室、國家能源石油煉制技術研發（實驗）中心、工業產品質量控制和技術評價實驗室，中國石化生物液體燃料重點實驗室、中國石化重（劣）質油及非常規油氣資源煉制技術重點實驗室、中國石化分子煉油重點實驗室、中國石化芳烴技術重點實驗室、中國石化氫能技術重點研究室、中國石化潤滑油脂重點實驗室等機構；是全國石油產品和潤滑劑標準化歸口單位，是國家石油產品質量檢驗檢測中心、中國石油學會石油煉制分會、中國化工學會烴資源評價加工與利用專業委員會、中國石油學會碳中和專業委員會的掛靠單位；是《石油學報（石油加工）》《石油煉制與化工》和《Carbon and Hydrogen》3個科技期刊的編輯出版單位。設有研究生部和博士后流動站，是國家首批博士和碩士學位授予權單位，擁有化學工藝、應用化學專業的博士學位授予權，以及化學工藝、應用化學、工業催化和化學工程專業的碩士學位授予權。
截至2023年底，石科院共獲得國家級獎勵134項，省部級、全國行業性學會（協會）及中國石化集團公司級及以上獎勵的科技成果1065項。其中，國家最高科學技術獎1項、國家技術發明一等獎2項、國家科技進步特等獎2項、國家科技進步一等獎8項。累計申請國內專利12102件，獲授權8963件；申請國外專利1996件，獲授權1182件；獲中國國家知識產權局和世界知識產權組織聯合頒發的中國專利金獎9項、銀獎1項、優秀獎21項，獲日內瓦國際發明展特別嘉許金獎1項。率先完成ISO 56005國際標準融合試點工作，榮獲我國首個“基于ISO 56005的《創新與知識產權管理能力》”四級證書，為迄今國內企業獲得的最高評級。
在不同的歷史時期，石科院均研發出對中國煉油工業發展具有舉足輕重意義和推動作用的重大技術。
二十世紀五十年代，在短時間內成功研制出噴氣戰斗機專用航空燃料生產技術和常規武器、原子彈、導彈等尖端武器所需的特種潤滑劑，解決國防工業研制“兩彈一機”的燃眉之急。
二十世紀六十年代，參與開發的流化催化裂化、催化重整、延遲焦化、尿素脫蠟、新型催化劑和添加劑，被譽為中國煉油史上的“五朵金花”，是實現中國現代煉油技術從無到有的標志；同一時期研制的航空燃料和特種潤滑油、脂，解決了當時國防工業的燃眉之急。
二十世紀七十年代，開發出提升管催化裂化工藝、分子篩催化裂化催化劑、半再生催化重整工藝和雙金屬重整催化劑，保持了煉油技術的發展勢頭。
二十世紀八十年代，開發了重油催化裂化催化劑、USY分子篩和REHY分子篩、RN-1加氫精制催化劑、鉑錸重整催化劑系列、SKI二甲苯異構化催化劑、全大慶常壓渣油催化裂化工藝技術、針狀焦生產技術、高功率坦克發動機油等，總體技術接近世界水平，開始形成石科院的優勢技術領域，為中國現代煉油工業技術、催化劑基本實現自給發揮了關鍵作用。
二十世紀九十年代，開發了催化裂化家族技術，其中：DCC技術獲得1995年度唯一的一項國家技術發明一等獎，并實現了我國煉油技術的出口；開發了新型ZRP分子篩、重油加工組合工藝技術、中壓加氫改質技術、中壓加氫裂化技術、低壓組合床重整技術、新型溶劑芳烴抽提技術，以及用于神舟系列載人宇宙飛船、導彈、衛星、艦艇和水陸裝甲車等的特種潤滑油、脂等，技術基本達到國際水平，部分技術達到國際先進甚至國際領先水平，一批技術和產品開始走出國門，陸續進入東南亞、中東和歐美市場。
21世紀初，面對中國煉油工業面臨的清潔油品生產、產品結構調整、降低生產成本等諸多挑戰，石科院科學地分析未來發展趨勢，提前開展了相關課題的研究，在清潔汽、柴油生產，提高原油加工深度，增加輕質油收率，含硫、含酸和重質、劣質原油加工等方面，成功地開發并實施了多項技術，支撐了煉油工業的發展，同時進行了必要的技術儲備。其中：降低催化裂化汽油烯烴含量GOR系列催化劑、多產異構烷烴的催化裂化MIP技術、生產清潔汽油并增產丙烯CGP技術等在煉油廠得到大面積推廣應用，形成了符合中國煉油裝置特點、具有我國自主知識產權的清潔汽油生產成套技術，使中國石化煉油企業在重大挑戰面前，以較少投資、較低成本并在較短時間內實現了汽油質量升級，產生了顯著的經濟效益和社會效益。
進入新時代，石科院以習近平新時代中國特色社會主義思想為指引，建立起國有企業現代公司法人治理結構，順利完成由“分公司”到“子公司”的重大經營體制轉換，黨委、董事會、經理層各公司治理主體構建完備。堅持“四個面向”，錨定“高質量、高效率、高轉化、高影響力”的“四高”目標，圍繞產業鏈布局創新鏈，不斷增強自主創新能力，在支撐引領產業高質量發展方面展示出新氣象、新作為。傳統煉油領域技術推陳出新、迭代升級，重油催化裂解（RTC）技術、DCC技術、逆流連續重整技術、芳烴成套技術等自主技術保持國際領先，移動床丙烷脫氫催化劑打破國外壟斷，高端內燃機油技術消除與國際代差，己內酰胺綠色生產成套新技術為中國石化打造世界技術最先進、規模最大的己內酰胺生產基地提供強勁科技動能，有力支撐石化行業轉型升級。新領域拓展夯基壘臺、厚積成勢，質子交換膜（PEM）電解水制氫技術、分布式甲醇制氫技術、分布式氨制氫成套技術等自主技術在國內率先投用，氫燃料電池、動力電池等關鍵核心材料攻關取得積極進展。建成中國石化首個氫源品質分析實驗室，生物航煤成功實現跨洋商業飛行。成果轉化開疆拓土、成效顯著，煉油骨干工藝和催化劑獲得大面積推廣應用，技術支持與服務廣受企業好評，國內技術市場主體地位進一步鞏固。積極融入國家“一帶一路”倡議，多品種煉油催化劑和骨干工藝技術出口文萊、泰國、哈薩克斯坦等國家和地區，顯著提升我國自主煉油技術專利商的美譽度和影響力。
面向未來，石科院緊緊圍繞中國石化“一基兩翼三新”產業格局，認真貫徹中國石化“自主創新、重點跨越、引領新興、差異特色、綠色低碳、支撐一流”的科技指導方針，不斷增強自主創新能力，充分發揮科技創新的支撐和引領作用，全面建設世界一流的綠色低碳能源化工科學研究院，為中國石化打造世界領先潔凈能源化工公司提供全方位技術支撐。
