石油工程学院是山东石油化工学院最具石油特色的教学院。学院前身为中国石油大学胜利学院的原石油工程系、原资源勘查与信息工程系和原储运与建筑工程系。2011年7月，在原来三系的办学基础上，经过资源整合与优化调整，重新组建了油气工程系。2013年11月，中国石油大学（华东）、胜利石油管理局和东营市人民政府共同签署三方共建协议，油气工程系于2014年7月更名为油气工程学院，2022年8月，更名为石油工程学院。
学院目前拥有资源勘查工程、石油工程、油气储运工程、建筑环境与能源应用工程、新能源科学与工程、海洋油气工程、智能地球探测、碳储科学与工程等8个本科专业，其中石油工程专业为省级一流专业建设点。每年面向全国省、市、自治区计划招收本科学生650余人，在校生2160余人。目前学院专任教师总数量为98人，其中我院自有教师数量为81人，外聘教师17人。其中教授（研究员）8人，副教授（高级工程师）28人，讲师45人。专任教师中博士45人。教师全部为国内重点高校全日制硕士研究生以上学历，“享受国务院特殊津贴专家”1人、“山东省有突出贡献中青年专家”2人、“四川省千人计划特聘专家”1人、“黄河三角洲学者”3人等高层次人才，“油气精细勘探开发教师团队”获评山东省黄大年式教师团队，石油工程党支部获批全国高校“双带头人”教师党支部书记“强国行”专项行动团队。
学院重视教学改革，根据新工科教育理念，在吸收传统课堂教学与“慕课”教学优势的基础上，将传统教育理念和现代化技术相结合，进行线上线下混合式教学模式的研究与探索。通过在线课程的开发，建设信息化教学资源平台。目前学院已开发山东省在线开放课程9门，获批山东省一流课程2门，通过推进专业核心课程的资源建设，实现了“理实一体、虚实融合、线上线下结合”多元化教学模式的创新。
近年来学院连续投入教学科研和实验仪器设备购置经费4000余万元，构建了基于“专业基础平台-专业平台-综合实训平台-科技创新平台”四大模块的集教学、科研、实训、虚拟仿真等多功能为一体的实验中心。积极探索“校企合作、协同育人”的应用技术型人才培养模式，与多家石油石化企业建立产学研深度合作关系，专业特色优势明显。学院拥有油气藏高效勘探开发与地质工程一体化山东省工程研究中心、山东省绿色低碳能源产业学院、山东省高等学校非常规油气高效勘探开发特色实验室等省级科研平台以及油气开发工艺与装备实验室、深层致密油气重点实验室、油气管道流动安全保障技术重点实验室等3个东营市重点实验室。
学院以学科建设为引领，强化科研团队建设，按照“学科带头人—学术团队—科研平台—学术成果”一体化内涵式发展模式，依托石油与天然气工程学科和地质资源与地质工程学科建设，发挥油气勘探开发一体化、地质工程一体化、地下地面一体化技术优势，在油气藏精细勘探、构造解析及成藏模拟、复杂渗流机理及油藏数值模拟、复杂油气井工程、复杂流动保障等方面形成特色研究方向和科研团队，先后承担各类纵、横向课题100余项，其中，国家自然科学基金项目4项、山东省自然科学基金8项、厅局级项目50余项。“复杂油气井钻井工程团队”获批山东省高等学校青创人才引育计划，“纳米复合材料促进油气流动过程机理及应用研究创新团队”入选山东省高等学校青年创新团队发展计划。近年来，学院教师发表高水平学术论文200余篇，其中SCI、EI收录80余篇；授权专利70余项，其中发明专利50余项。研究成果先后获得山东省科技进步二等奖1项、中国石油和化学工业联合会科技进步奖一等奖1项、三等奖1项。
学院注重提高人才培养质量，学生专业素质扎实，实践动手能力和创新意识强，在中国石油工程设计大赛、中国石油工程知识竞赛、全国大学生油气储运工程设计大赛、全国大学生测井大赛等比赛中获奖100余项。近三年毕业生的平均考研率达到20%以上，双一流高校录取比例达40%，毕业去向落实率连续多年保持在90%以上，其中大型国企就业等高质量就业比例达50%，连续多年荣获“就业工作先进单位”。
学院秉承“脚踏实地·追求卓越”的院训，塑造“德正学高·求真务实”的院风，坚持以应用技术型人才培养为目标，以工程教育认证和新工科建设理念为导向，以产学合作协同育人为基本途径，以校企合作为关键突破口，聚焦专业内涵发展，着力于打造省内一流的应用技术型专业，培养一流应用技术型人才。
