1、组建不同：中石油是在原中国石油天然气总公司基础上，组建的特大型石油石化企业集团；中石化是在原中国石油化工总公司基础上，组建的特大型石油石化企业集团。

2、经营模式不同：中石油主要进行采油和炼油，油主要从国内开采；而中石化主要进行炼油生产下游产品，油主要是从国外进口原油。

3、油品不同：中石油以国产油为主；而中石化的炼厂基本以炼制进口石油为主。

4、分布不同：中石油主要集中在北方地区，而中石化主要集中在南方地区。

5、前身不同：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。