煉油廠于1955年5月籌建，于1958年12月正式成立。1963年4月28日，第一套常減壓蒸餾裝置一次投產(chǎn)成功。以后相續(xù)建成熱烈化及產(chǎn)品精制等裝置。至1966年，該廠已初步形成了具有100萬噸／年原油加工能力的燃料型煉油廠。隨著煉油工藝技術不斷進步，一級市場對石油需求的迅猛增長，從七十年代開始，該廠陸續(xù)興建了第二套常減壓、催化裂化、延遲焦化、鉑重以及潤滑油系統(tǒng)籌主要裝置，初步形成加工能力500萬／噸的燃料、潤滑油型煉油廠。進入八十年代，該廠又相續(xù)興建加氫裂化、加氫精制、重油催化和第三套常減壓及其配套系統(tǒng)，從而使該廠成為原油加工能力達850萬噸／年，煉油技術比較先進，加工手段比較齊全的特大型燃料、潤滑油型煉油廠。1997年至1998年，“1350”改擴建立體裝置、一年加工能力達120萬噸的第三套催化裂化和500萬噸的第四套常減壓蒸餾裝置相續(xù)建成投產(chǎn)，使該廠煉油能力達到1350萬噸／年，成為全國第一個千萬噸級煉油廠。

茂名石化乙烯是1992年8月8日經(jīng)國務院批準列入國家“八五”計劃的特大型石油化工項目，總投資150多億元，1993年11月正式開工建設，1996年8月建成并一次投料試車成功，1999年被廣東省列為工業(yè)旅游觀光點。

茂名石化現(xiàn)已發(fā)展成為我國含硫原油加工基地和南方最大的石油化工基地。該企業(yè)擁有以1350萬噸／年原油加工和38萬噸／年乙烯生產(chǎn)為主體，包括設計科研、建筑安裝、機械制造、港口和鐵路運輸?shù)乳T類的生產(chǎn)經(jīng)營系統(tǒng)；工藝技術先進，配套設施齊全，年銷量額超過200億元，出口創(chuàng)匯1億多美元，居全國500家最大工業(yè)企業(yè)前列。2002年，實現(xiàn)銷售收入258.39億元，利潤4.7億元，上繳國家各種稅金17.16億元，創(chuàng)造了公司歷史最好水平，為國家和地方財政做出了積極的貢獻。隨著中國石化的重組改制，茂名石化現(xiàn)分為上市部分中國石油化工股份有限公司茂名分公司、中國石化茂名煉油化工股份有限公司和存續(xù)部分中國石化集團茂名石化公司。

茂名石化大力推進科技進步，加強企業(yè)管理，采用國際標準組織生產(chǎn)，300多種牌號的“南海牌”石油化工產(chǎn)品在國內(nèi)市場享有盛譽。茂名石化先后獲得廣東省先進企業(yè)、文明單位、中國石化集團公司經(jīng)營管理先進單位、全國企業(yè)管理優(yōu)秀獎、全國思想政治工作優(yōu)秀企業(yè)及全國精神文明建設工作先進單位等榮譽。

茂名石化地處廣東沿海，面向東南亞，背靠大西南，擁有全國第一套25萬噸級單點系泊原油接卸系統(tǒng)和吞吐能力達1700萬噸／年的現(xiàn)代化港口碼頭，原油輸入、產(chǎn)品輸出方便快捷。在“十五”計劃內(nèi)，茂名石化將把原油加工能力擴大到1800萬噸／年，乙烯生產(chǎn)能力擴大到80萬噸／年，力爭建設成具有國際經(jīng)濟規(guī)模和競爭力的石化工業(yè)基地。