โรงงานผลิตน้ำมันเป็นโรงงานอุตสาหกรรมประเภทหนึ่งที่มีความหมายเฉพาะสำหรับกระบวนการผลิตที่เกี่ยวข้องกับน้ำมันดิบและผลิตภัณฑ์ ในกรณีนี้โรงงานผลิตน้ำมันมีจุดประสงค์เพื่อเป็นเวทีสำหรับกิจกรรมต่าง ๆ ที่รวมถึงการแยกน้ำออกจากน้ำมันหรือการแยกก๊าซจากน้ำมันหรือแม้กระทั่งการแยกผลิตภัณฑ์ทั้งสามจากกัน ที่ตั้งของโรงงานผลิตน้ำมันอาจอยู่บนบกหรืออาจอยู่นอกชายฝั่งขึ้นอยู่กับโรงงานผลิตประเภทใดประเภทหนึ่ง โดยปกติโรงงานผลิตน้ำมันนอกชายฝั่งจะตั้งอยู่ริมน้ำในขณะที่ฝั่งตรงข้ามเป็นกรณีของโรงงานผลิตน้ำมันบนบก
ส่วนหนึ่งของกระบวนการที่ใช้โดยโรงงานผลิตน้ำมันบางแห่งในการแยกก๊าซออกจากปริมาณน้ำมันของวัสดุนั้นใช้วิธีการที่เรียกว่าวูบแก๊ส โดยปกติเมื่อกระบวนการนี้เกิดขึ้นโดยทั่วไปก๊าซจะถูกปล่อยออกจากการเผาไหม้ก๊าซและปล่อยให้มันกระจายไปสู่บรรยากาศ จากระยะไกลสามารถมองเห็นกระบวนการวูบวาบของแก๊สได้เนื่องจากดูเหมือนว่ามีเปลวไฟลุกไหม้ขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ ดังที่สามารถจินตนาการได้การแยกก๊าซออกจากน้ำมันที่พึงประสงค์มากขึ้นนั้นเป็นกระบวนการที่สิ้นเปลืองอย่างยิ่งเนื่องจากโรงผลิตน้ำมันต้องสูญเสียก๊าซอย่างแท้จริง ถึงกระนั้นน้ำมันก็ถือว่ามีค่ามากกว่าก๊าซและโรงงานผลิตน้ำมันที่มีขีดความสามารถในการผลิตค่อนข้าง จำกัด ก็ควรที่จะอุทิศกำลังคนและทรัพยากรในการสกัดน้ำมันมากกว่าก๊าซ นอกเหนือจากของเสียทางการเงินแล้วกระบวนการนี้ยังส่งผลเสียอย่างมากต่อสิ่งแวดล้อมและต่อสุขภาพของมนุษย์พืชและสัตว์ในบริเวณใกล้เคียงซึ่งเป็นที่ตั้งของโรงงานผลิตน้ำมัน
โดยไกลวัตถุประสงค์หลักของโรงงานผลิตน้ำมันส่วนใหญ่ดังกล่าวคือการกลั่นน้ำมันดิบเพื่อเตรียมการขายเดียวกันหรือส่งออกผลิตภัณฑ์ไปยังตัวแทนจำหน่ายและผู้บริโภคอื่น ๆ ตัวอย่างของผลลัพธ์ของกิจกรรมการกลั่นเช่นน้ำมันเบนซินซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้เป็นหลักในการขับเคลื่อนยานพาหนะและผลิตภัณฑ์ที่เข้ากันได้ประเภทอื่น ๆ ที่ใช้งานได้ ผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ที่เป็นผลลัพธ์สุดท้ายของกระบวนการกลั่นโดยโรงงานผลิตน้ำมัน ได้แก่ น้ำมันเชื้อเพลิงอากาศยานที่ใช้โดยเครื่องบินและน้ำมันก๊าดซึ่งเป็นแหล่งเชื้อเพลิงอื่น
