原名东北石油学院，1961年9月于大庆成立。当时学院设有4个系6个专业，招收五年制本科生。1975年改名大庆石油学院，1977年开始招收四年制本科生。1978年列为全国重点院校。

学院现设有石油勘探、石油开发、石油炼制、石油机械4个系共11个专业。建立了驱油机理、化学反应工程、石油生成和运移、石油生产及加工过程自动化、断裂力学等7个研究室，并取得了重要研究成果，其中获全国科学大会奖一项。