1、組建不同：中石油是在原中國石油天然氣總公司基礎上，組建的特大型石油石化企業集團；中石化是在原中國石油化工總公司基礎上，組建的特大型石油石化企業集團。
2、經營模式不同：中石油主要進行採油和煉油，油主要從國內開採；而中石化主要進行煉油生產下游產品，油主要是從國外進口原油。
3、油品不同：中石油以國產油為主；而中石化的煉廠基本以煉製進口石油為主。
4、分佈不同：中石油主要集中在北方地區，而中石化主要集中在南方地區。
5、前身不同：中國石油的前身是中國石油天然氣總公司，主管石油的開採、存儲和運輸，基本都是上游業務；中國石化的前身是1983年成立的中國石油化工總公司，主要進行煉油、石油化工、成品油分銷的業務。
