学校肇始于1951年创立的西北石油工业专科学校；1958年，升格为西安石油学院；1969年，学院改厂停办；1980年，西安石油学院恢复重建；2000年，由中国石油天然气集团公司所属划转为中央与地方共建、以陕西省人民政府管理为主；2003年，更名为西安石油大学；2007年，在教育部本科教学工作水平评估中获得优秀；2010年，获得“推荐优秀应届本科毕业生免试攻读硕士学位研究生院校”资格； 2018年，成为博士学位授权单位。
