化学工程与工艺专业是1953年在清华大学化工系石油炼制专业基础上建立的中国石油大学最早的专业之一，经过近60多年的建设和发展已成为我国石油化工领域最有影响的专业。专业定位在以石油和天然气两大战略资源及新兴能源加工和利用为背景，以满足国家石油化工发展需要为目的，培养具有扎实化学与化工基础、石油特色鲜明、能适应化学、化工等领域的高级专门人才。化学工程与工艺专业是教育部和北京市特色专业，是我校石油主干专业之一。专业办学条件优异，支持的学科有化学工艺国家重点学科、工业催化北京市重点学科及化学工程学科，依托的研究机构有重质油国家重点实验室、中国石油工业催化重点实验室、教育部工程中心、国家工科化学基地以及北京市实验教学示范中心。专业师资力量雄厚，有多个国家级和北京市优秀教学团队及教育部创新团队，多名国家优秀教师、北京市教学名师、杰出青年基金获得者、973首席科学家及长江学者特聘教授。自1954年毕业的第一届毕业生起，本专业为国家培养超过1万名建设人才，有许多成为科学研究的骨干（5名两院院士）及国家与企事业的领导人（吴仪、李毅中等）。
我校化学工程与工艺专业培养以厚基础、宽专业、高素质为特色，具有从事石油化工科研、生产、设计、技术管理能力的，具有实践能力、创新精神和国际视野的高级专门人才。
本专业的毕业生主要签约单位为中石油、中石化等四大石油石化公司，部分毕业生到国内各重点大学继续深造，部分学生通过联合培养等途径出国深造，其他毕业生则进入设计院所等相关单位从事设计、科学研究、技术管理等工作。