广东石油化工学院(茂名学院)的办学历史可追溯到1954年在广州石牌创立的华南工学院(现华南理工大学)附设工农速成中学。1956年1月，为适应我国石油工业发展的需要，经国务院批准，学校改名为石油工业部广州石油学校。随后，学校先后改名为广东省石油学校、华南石油学院、广东石油学院、中南石油学院、广州石油学校。1965年9月学校迁往茂名市，改名为广东石油学校。1985年在保留广东石油学校的同时，成立广东石油化工专科学校，其后于1992年改名为广东石油化工高等专科学校。1998年1月，学校由中国石化总公司所属划转为广东省所属。2000年3月，广东石油化工高等专科学校和创办于1970年的广东茂名教育学院合并升格为广东省属本科院校--茂名学院，实行省市共建、以省为主的管理体制。2010年5月，学校更名为广东石油化工学院。2011年，学校被教育部列为"卓越工程师教育培养计划"试点高校。2013年，广东省人民政府与中国石油化工集团公司、中国石油天然气集团公司、中国海洋石油总公司签署共建我校协议。
广东石油化工学院地处南方海滨城市广东省茂名市。茂名是中国南方最大的石化生产基地和水果生产基地，是"三个代表"重要思想发源地，江泽民同志曾两次来茂名视察并题词："把茂名建成美丽的现代化的海滨城市。"在这块充满希望的大地上，广东石油化工学院正茁壮成长。
学校具有悠久的本科办学历史，早在1960年华南石油学院阶段，学校就开办了石油炼制等4个五年制本科专业;1978年秋，经广东省和石油部批准，学校开办了石油炼制等2个本科专业;1990年起至学校升格本科前，先后与华东理工大学、华南理工大学、广东工业大学、广东海洋大学、佛山科学技术学院、湛江师范学院等高校联合开办了化学工程、化工机械等15个专业共17个本科班。历经历届师生的艰苦创业和不懈奋斗，学校发展成为一所以工为主，石油化工特色鲜明、优势突出，多学科协调发展的省属本科高校，共为社会培养了7万多名毕业生，这些毕业生遍布全国各地的石油化工行业等大中型企业和各级政府机关、科研院所、高校、中小学，并成为所在单位的技术骨干，深受用人单位欢迎。
学校占地面积60万平方米，校舍面积40.28万平方米，其中1000元以上教学科研仪器设备总值1.36亿元。图书馆藏书124万册，电子图书75万种，网络数据库24个。拥有3个国家级工程实践教育中心，1个省重点实验室--广东省石化装备故障诊断重点实验室，3个省高校工程技术开发中心--广东高校石油化工污染控制与清洁生产工程技术开发中心、广东高校石油化工装备故障诊断与信息化控制工程技术开发中心、广东高校果蔬加工与贮藏工程技术开发中心，1个省工程技术研究中心--广东省石油化工资源清洁利用工程技术研究中心，1个省级地方历史文化研究基地--广东省冼夫人文化研究基地，1个省非物质文化遗产研究基地，6个省级实验教学示范中心建设项目--石油化工工程教育中心、现代通信与电子技术实验教学示范中心、化学与化工基础实验示范教学中心、现代机械工程训练中心、教师教育综合技能训练中心、石油化工实验与实践中心，2个省级大学生实践教学基地--茂名石油化工公司工程实践教育中心、茂名绿园食品有限公司理科实践教育基地等一批省级高层次教学、科研平台。学校的信息网络中心是广东省教育和科研计算机网地区汇接中心之一，校园网覆盖教学和办公区域。