中国石油化工股份有限公司天津分公司和中国石化集团资产经营管理有限公司天津石化分公司合称为天津石化，是隶属于中国石化的国家特大型炼油、乙烯、化工、化纤联合企业，成立于1983年12月28日，位于天津市滨海新区，占地面积16.4平方公里，与天津市区和塘沽新港有铁路、公路相通，与天津港南疆石化码头有输油管线相连，具有发展国家大型石化基地的优越地理环境。
中国石化化工销售有限公司（以下简称化工销售）是中国石化 下属全资子公司，负责中国石化所属企业生产的石化产品资源 统筹、市场营销、产品销售、物流运作、客户服务，以及所需 相关化工原料采购和供应工作，并开展物流设施及海外化工业 务投资。
中国石化扬子石油化工有限公司（简称扬子石化公司）和中国石化集团资产经营管理有限公司扬子石化分公司（简称资产公司扬子分公司）统称扬子石化，占地面积12.43平方千米，位于江苏省南京市北郊，南临长江，北接京沪铁路，与国家级的南京化学工业园融为一体。
中石化巴陵石油化工有限公司始建于1969年9月，其前身为周恩来总理亲自批示建设的中国人民解放军2348工程，由原岳阳石油化工总厂、洞庭氮肥厂、鹰山石油化工厂融合而成。经过50多年的发展建设，巴陵石化已成为一家大型石油化工、煤化工联合企业，世界最大的锂系橡胶生产基地，新装置建成投产后将成为世界最大的己内酰胺生产基地，是国内重要的环氧树脂生产基地。
中国石油化工股份有限公司长岭分公司（简称长岭股份分公司）和中国石化集团资产经营管理有限公司长岭分公司（简称长岭资产分公司）统称长岭炼化，坐落在湖南岳阳风景秀丽的洞庭湖畔，北临长江，南靠京广铁路，与武广高速铁路、107国道、京珠高速公路相邻，水陆交通便利。
中国石化青岛石油化工有限责任公司（简称青岛石化）位于青岛市李沧区，占地0.94平方千米，厂区临近黄岛油港，与黄岛油港、青岛港码头分别有输油管线相连，自备铁路专用线与胶济铁路相连，厂外公路与济青、青银高速公路相接。青岛石化前身为创建于1962年的青岛市手工业管理局炼油厂，1966年4月改名为青岛石油化工厂。2000年12月，青岛石化整体划转集团公司，企业名称先后为中国石化集团青岛石油化工厂、中国石化集团青岛石油化工有限责任公司。2010年3月，青岛石化正式成为股份公司全资子公司，并更名为现名。
海南炼化位于海南西部的洋浦经济开发区，毗邻北部湾，处在新加坡-上海-大阪国际航运主航线上，是经马六甲海峡进入中国航运的第一节点，拥有天然深水良港和避风港，是中国石化步入21世纪按照国际水平建设的首个原油综合加工能力800万吨/年的炼厂，工厂占地面积3750亩，一期投资116亿元。工厂于2004年4月26日开工建设，2006年9月28日全面建成投产。
中国石油化工股份有限公司安庆分公司、中国石化集团资产经营管理有限公司安庆分公司（以下简称"中国石化安庆石化公司"），始建于1974年7月。作为安徽省最大的中央直属生产企业、最大的石化产品生产基地，经过40余年的生产建设和改革发展，企业规模逐步扩大，原油加工总量稳步增长，技术经济指标不断提升，已发展成为年营业收入近500亿元、利税超百亿元的特大型石油、化工、化纤、热电联合企业。
中国石化集团重庆川维化工有限公司（以下简称川维化工）位于重庆市长寿区，前身为四川维尼纶厂，是上世纪七十年代我国重点建设的四大化纤基地之一，1983年整体进入中国石化，是目前国内最大的天然气化工企业。
中国石化中原石油化工有限责任公司（简称中国石化中原石化公司），是由原中国石油天然气总公司和河南省人民政府合资兴建的国家"八五"重点建设项目，坐落于濮阳市高新区，占地面积 173万平方米，1987年立项，1991年开工,1996年投产，1998年划入中国石化集团公司，2005年1月进入中国石油化工股份公司。公司注册资本金24亿元，其中：集团股份公司占94.99%，河南省科技投资有限公司占3.51%，中原银行股份有限公司占1.50%。公司实行扁平化管理，现设11个机关部室、6个运行部、5个业务中心。
湖北化肥是上世纪七十年代初国家成套引进的13套大化肥之一，1974年10月动工，1979年8月建成投产，1983年划属中国石化。2000年和2006年分别实施了燃料、原料路线“煤代油”改造；2014年实施了产品结构调整，用中国石化自主研发的合成气制乙二醇技术建设的20万吨/年工业示范装置投产，同时退出化肥业务，实现由化肥向化工转型。2017年11月，合成气制乙二醇项目“出龙”,企业产品结构调整获得重大突破。2020年7月，5万吨/年聚乙醇酸新材料项目落户湖北化肥公司，开启转型升级新征程。
中国石化石家庄炼化分公司位于河北省省会石家庄市东南25公里处，其前身为石家庄炼油厂。目前炼油部分原油一次加工能力达到800万吨/年，现拥260万吨/年柴油加氢装置、220万吨/年催化裂化装置、180万吨/年蜡油加氢装置、150万吨/年渣油加氢装置、120万吨/年连续重整装置等26套生产装置；化工部分经过己内酰胺“5改6.5”扩能改造、“6.5改16”和己内酰胺质量升级项目，己内酰胺生产规模达到20万吨/年，聚合装置达到2.5万吨/年。公司主要产品有汽油、柴油、航空煤油、聚丙烯、液化气、己内酰胺、聚酰胺切片
公司前身是始建于1971年的济南炼油厂，经过五十年的拼搏奋斗、建设发展，济南炼化目前具备750万吨/年的原油一次加工能力，固定资产原值近60亿。拥有常减压、催化裂化、柴油加氢、逆流连续重整、润滑油系列、聚丙烯等30余套主要生产装置。
中韩（武汉）石油化工有限公司（简称中韩石化）是中国石化集团和韩国SK公司合资成立的大型炼油化工一体化企业，是我国华中地区最大的炼油化工生产基地，也是1992年中韩建交以来，两国企业在石化领域中规模最大的合作项目，其中中国石化占股65%，SK占股35%。
广州石化系中国石油化工股份有限公司广州分公司与中国石化集团资产经营管理有限公司广州分公司的合称，其前身广州石油化工总厂成立于1973年6月18日。现厂区占地面积445万平方米，主要生产装置60多套, 是华南地区重要进口原油加工基地和国Ⅵ标准清洁燃料生产基地。主要石油产品有汽油、柴油、航空煤油、液化气等60种；化工产品有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯三大类70种。
