学校肇始于1951年创立的西北石油工业专科学校，隶属于中央燃料工业部。1958年，升本并更名为西安石油学院。1969年，学院停办改厂。1980年，西安石油学院恢复办学，隶属于石油工业部。2000年，由中国石油天然气集团公司所属划转为中央与地方共建、以陕西省人民政府管理为主。2003年，更名为西安石油大学。2011年，入选陕西省高水平大学建设院校。2018年，成为博士学位授权单位
截至2021年5月，学校雁塔、明德、鄠邑三个校区占地2078亩，下设16个二级院系、59个本科专业；拥有1个博士后科研流动站、1个博士学位授权一级学科、15个硕士学位授权一级学科、13个硕士专业学位授权类别；有教职工1830余人，本科生1.6万余人、全日制博硕研究生2700余人、非全日制硕士研究生1100余人、各类来华留学生1000余人、继续教育学生5890余人。
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