學校肇始于1951年創(chuàng)立的西北石油工業(yè)??茖W校,隸屬于中央燃料工業(yè)部。1958年,升本并更名為西安石油學院。1969年,學院停辦改廠。1980年,西安石油學院恢復辦學,隸屬于石油工業(yè)部。2000年,由中國石油天然氣集團公司所屬劃轉為中央與地方共建、以陜西省人民政府管理為主。2003年,更名為西安石油大學。2011年,入選陜西省高水平大學建設院校。2018年,成為博士學位授權單位
截至2021年5月,學校雁塔、明德、鄠邑三個校區(qū)占地2078畝,下設16個二級院系、59個本科專業(yè);擁有1個博士后科研流動站、1個博士學位授權一級學科、15個碩士學位授權一級學科、13個碩士專業(yè)學位授權類別;有教職工1830余人,本科生1.6萬余人、全日制博碩研究生2700余人、非全日制碩士研究生1100余人、各類來華留學生1000余人、繼續(xù)教育學生5890余人。