1978年，青岛市石油加工的骨干企业是青岛石油化工厂，产品有汽油、柴油、煤油、溶剂油、软化重油、润滑油等。中共十一届三中全会后，青岛石油化工厂开始对原有炼油化工装置进行技术改造和扩建，仅1982年就投资3800多万元建成20万吨/年蜡油催化裂化装置，使青岛石化炼油生产由粗加工进入深加工阶段，油品的标号和质量得到提高，产品结构得到进一步优化，各类产品达到30多种。1982年，青岛化纤材料厂开始少量生产太古油。1985年，青岛有乡镇以上石油加工企业2个，工业总产值1.3亿元，利税2600万元。全年原油加工量30.1万吨。1992年3月，青岛市政府将青岛石油化工厂一期技改工程列为青岛市重点技改项目。同年10月，投资1.75亿元的一期技改工程中的两大装置——催化裂化装置、常减压装置先后试车成功，生产出合格产品。常减压装置经改造后加工能力提高到150万吨/年，催化裂化装置经改造后处理能力提高到35万吨/年。1994年，青岛广源发集团公司成立，是以民营企业青岛市废油加工厂为核心，以沥青加工为龙头产品，拥有20余个企事业单位及广源发石化工业园，集科、工、贸于一体的跨行业、跨区域、跨所有制的大型企业集团。据第三次全国工业普查，1995年底全市共有乡及乡以上石油加工企业11个，从业人员3215人，其中工程技术人员260人（高级技术职务41人），工业总产值13.04亿元，利税总额2.18亿元。全年共加工原油104.29万吨，汽油24.09万吨，溶剂油1.08万吨，柴油28.05万吨，润滑油1.26万吨，燃料油43.05万吨，液化石油气2.87万吨。主要厂家有青岛石油化工厂、青岛废油加工厂、青岛王冠石油化学有限公司等。1999年11月，青岛广源发集团公司与世界500强企业法国埃尔夫石油公司达成合作协议，生产改性沥青。先后投入1.5亿元，对沥青厂进行配套改造，新上2套年加工80万吨的减粘装置，使年沥青加工能力达到300万吨。2000年12月，青岛石油化工厂整体划转到中国石化集团公司，改名为中国石化集团青岛石油化工厂。2003年12月，企业实施债转股组建中国石化集团青岛石油化工有限责任公司，原油加工能力提高到350万吨/年。产品主要有93号和97号无铅汽油、0号和-10号柴油、煤油、石脑油、燃料重油、燃料油浆、6号和200号溶剂油、石油液化气、车用液化气、丙烯、聚丙烯、硫磺、环烷酸等品种。2004年经国务院批准，中国石化青岛炼油化工有限责任公司成立，是由中国石化股份公司、山东省国际信托投资有限公司、青岛国信实业有限公司按85∶10∶5的投资比例出资设立的特大型石油化工企业，年生产能力达1000多万吨。2005年1月21日，国家发改委正式批复大炼油工程调整后的建设方案和可行性报告。青岛大炼油成为国家批准的第一个单系列千万吨炼油项目。

据青岛市第一次经济普查，2004年底青岛市共有石油加工和石油制品企业80个，全部从业人员7883人，其中工程技术人员1226人（具有高级技术职称123人），工业总产值131.77亿元，出口交货值6495万元，主营业务收入131.27亿元，利润总额2.46万元。全年共加工原油378.88万吨，汽油55.58万吨，柴油88.37万吨，润滑油2.43万吨，燃料油145.58万吨，石油沥青14.96万吨，液化石油气17.88万吨。规模较大的企业有中国石化集团青岛石油化工有限责任公司、青岛广源发集团有限公司、青岛王冠石油化学有限公司，2004年主营业务收入分别是64.66亿元、60.51亿元、1.19亿元。中国石化集团青岛石油化工有限责任公司和青岛广源发集团有限公司在总规模上占全市石油加工业的90%以上。2005年，全市有规模以上该类企业10个，工业总产值67.88亿元，出口交货值6839万元，利税总额1.01亿元。