中国石油是中国最大的石油产品生产商之一，拥有14个千万吨级炼油基地。公司生产合成树脂、合成纤维原料及聚合物、合成橡胶、尿素、有机和无机六大类数千种牌号化工产品。其中，乙烯、合成树脂、合成橡胶等产品生产能力在国内位居前列。

2024年，本公司炼油化工业务积极向产业链中高端转型，吉林石化公司、广西石化公司乙烯等重点转型升级项目有序推进，蓝海新材料项目正式启动。坚持以市场为导向、以效益为中心，优化调整装置负荷和产品结构，深入实施减油增化、减油增特，不断提升高附加值产品产量。加大炼油特色产品统销力度，保税船用燃料油、石蜡、低硫石油焦、特色沥青等产品市场份额居国内首位；加强化工市场分析研判，增强营销能力，化工产品销量大幅提升。2024年，本公司加工原油1,378.4百万桶，比上年同期的1,398.8百万桶下降1.5%，其中加工本公司油气业务生产的原油700.1百万桶，占比50.8%；生产成品油11,986.7万吨，比上年同期的12,273.6万吨下降2.3%；化工产品商品量3,898.1万吨，比上年同期的3,430.8万吨增长13.6%，乙烯、合成树脂产量分别比上年同期增长8.1%、5.7%，化工新材料产量204.5万吨，比上年同期的137.0万吨增长49.3%。