中国石油的前身是中国石油天然气总公司，主管石油的开采、存储和运输，基本都是上游业务；中国石化的前身是1983年成立的中国石油化工总公司，主要进行炼油、石油化工、成品油分销的业务。
地域不同，中石油的油田多；中石化的炼油厂多。 “中石油”和“中石化”基本上是“北”与“南”分据，南北分治的。 即北方是中石油的地盘，南方是中石化的地盘。但是这些年的局势有所突破，就如同网通和电信开始南下和北上一样。
中国石油是生产企业，中国石油的全称是：中国石油天然气股份有限公司；中国石化是销售企业，中国石化的全称是：中国石油化工股份有限公司。
中国石油化工股份有限公司（以下简称“中国石化”）是国家独资设立的中国石油化工集团下属公司中国石化的最大股东——中国石油化工集团公司是1998年7月，按照党中央关于实施石油石化行业战略性重组的部署，在原中国石油化工总公司基础上重组成立的，是国家出资设立的国有公司、国家授权投资的机构和国家控股公司中国石化是一家上中下游一体化、石油石化主业突出、拥有比较完备销售网络、境内外上市的股份制企业。中国石化是由中国石油化工集团公司依据《中华人民共和国公司法》，以独家发起方式于2000年2月25日设立的股份制企业，公司充分发挥国有企业独特政治优势，坚定成为国家经济安全、能源安全的有力捍卫者。
中国石油天然气集团有限公司（英文缩写China National Petroleum Corporation，中文简称“中国石油”或“中石油”）是国有重要骨干企业，是以油气业务、工程技术服务、石油工程建设、石油装备制造、金融服务、新能源开发等为主营业务的综合性国际能源公司，是中国主要的油气生产商和供应商之一。
作为中国境内最大的原油、天然气生产、供应商，中国石油集团业务涉及石油天然气勘探开发、炼油化工、管道运输、油气炼化产品销售、石油工程技术服务、石油机械加工制造、石油贸易等各个领域，在中国石油、天然气生产、加工和市场中占据主导地位。2008年，中国石油在美国《石油情报周刊》世界50家大石油公司综合排名中，位居第5位，在美国《财富》杂志2011年世界500强公司排名中居第6位，在《巴菲特杂志》2009年中国上市公司百强评选中，荣获“中国25家最受尊敬上市公司全明星奖”第一名。