中国石化北海炼化有限责任公司（以下简称北海炼化）地处广西北海市铁山港区临海工业区，是中国石化在西南地区唯一的炼化企业。目前拥有12套主要生产装置以及污水处理、余热回收等44套辅助系统。总部还配套建设了320万方原油商业储备库、北海至南宁成品油管道工程以及湛江至铁山港原油管道工程。原油加工能力为500万吨/年，聚丙烯生产能力为20万吨/年，主要产品包括：成品油、石油焦、硫磺、聚丙烯、苯、液化石油气、石脑油等，是广西最重要的能源供应基地。
北海炼化始建于1989年，原名为北海石油化工厂，原油加工能力为60万吨/年。2002年7月，北海石油化工厂划入中国石油化工股份有限公司，成立中国石油化工股份有限公司北海分公司。按照中国石化的战略部署，中国石化于2009年7月21日组建了北海炼油异地改造项目筹备组，实施北海炼油异地改造石油化工（20万吨/年聚丙烯）项目。项目于2010年3月3日土建开工， 2011年9月底工程全部建成中交，2012年1月1日全厂打通全流程，一次投产成功，并生产出合格产品，实现了项目建设既定总目标。2011年12月31日，北海炼油异地改造项目筹备组与北海分公司进行整合，组建中国石化北海炼化有限责任公司。
北海炼化依据“大型、先进、系列、集约”的发展理念，拥有先进的技术设备和优秀的管理团队，生产装置采用联合布置、集中控制、统一管理、定员精干。始终倡导“绿色低碳，节能环保”。原油加工适应性强，可加工高酸高硫劣质原油，生产出高品质的炼油和化工产品，成品油全部达到欧ⅳ标准，硫磺达到食品级，液化气等各种产品质量指标均优于国家标准，污水排放达到国家一级排放标准，污水自用率达到90%以上，清洁生产达到世界一流水平。二期将进一步优化流程，完善配套，建设千万吨级炼化一体化项目。
北海炼化以“精细卓越 责任关怀”为企业理念，以实现“建设世界一流能源化工公司”为目标，着力做强做优，为推动西南地区经济发展，加速国家北部湾经济区战略规划的实施提供强劲的能源支撑。