联合会于2001年4月28日在北京成立。这是继1998年从化学工业部到国家石油化学工业局这一政府经济管理职能大变革之后，石油和化工行业管理体制的又一次大跨越。中国石油和化学工业联合会目前拥有会员单位近600家。
中国石油和化学工业联合会是石油和化工行业具有服务和一定管理职能的全国性、综合性的社会行业组织。联合会将依据章程独立开展活动，加强制度建设，规范运作；充分尊重会员意志，积极为企业服务，加强与政府部门沟通；发挥各方面的作用，协调好各专业协会、学会及企事业单位的关系，凝聚行业整体力量。协会的主要任务是：以服务为宗旨，反映企业的呼声，维护企业的权益，积极探索适应社会主义市场经济体制要求的行业管理新机制；协助政府推进行业工作，以经济效益为中心，以结构调整为主线，促进行业技术进步和产业升级，提高石油和化学工业整体水平。
中国石油和化学工业联合会作为社团组织，对内联合行业力量，对外代表中国石油和化工行业，加强与国外和境外同行的合作与交流。
联合会有六大职责：一是负责监督代管协会遵守法律、法规和国家政策，指导其依据章程开展活动；二是负责代管协会筹备申请、成立登记、变更登记、注销登记的前期审查和年度审查工作；三是负责代管协会的党的建设和思想政治工作；四是负责代管协会的人事管理，推荐代管协会的领导干部人选，调整配备管理的事业单位的领导班子；五是负责外事审批工作，具有对本协会和代管协会的工作人员护照签证办理权及邀请外国民间组织和政府副部级以下官员来华签证通知权；六是承担国家经贸委委托的其他职责。
联合会在业务工作上有14个方面的职能：一是开展行业经济发展调查研究，向政府提出有关经济政策和立法方面的意见与建议；二是开展行业统计调查工作，建立统计调查制度，负责统计信息的收集、分析、研究和发布；三是参与制定行业规划，对行业内重大投资与开发、技术改造、技术引进项目进行前期论证；四是加强行业自律，规范行业行为，维护市场公平竞争；五是开展国内外经济技术交流与合作，组织展览会、技术交流会与学术报告会等；六是开展知识产权保护、反倾销、反补贴、打击走私等咨询服务工作；七是组织重大科研项目推荐，科技成果的鉴定和推广应用；八是组织开展质量管理，参与质量监督；九是参与制定、修订国家标准和行业标准，组织贯彻实施并进行监督；十是反映会员要求及行业情况，维护其合法权益；十一是创办刊物，开展咨询服务；十二是组织人才技术、职业等培训；十三是指导帮助企业加强和改善经营管理；十四是参与相关产品的市场建设。
石油和化工行业目前有专业协会52个，基本覆盖了石油化工行业的各个领域。
