La refinería de petróleo es una planta de proceso industrial donde el petróleo crudo se transforma y refina en productos más útiles, como nafta de petróleo, gasolina, combustible diesel, base de asfalto, combustible para calefacción, queroseno, gas licuado de petróleo, combustible para reactores y aceites combustibles.
También se pueden producir directamente material de alimentación de productos petroquímicos como el etileno y el propileno, al craquear el petróleo crudo sin la necesidad de utilizar productos refinados de petróleo crudo como la nafta.
Las refinerías de petróleo suelen ser complejos industriales extensos con una gran cantidad de tuberías, que transportan corrientes de fluidos entre grandes unidades de procesamiento químico, como columnas de destilación. En muchos sentidos, las refinerías de petróleo utilizan gran parte de la tecnología y pueden considerarse como tipos de plantas químicas.
La materia prima del petróleo crudo típicamente ha sido procesada por una planta de producción de petróleo. Por lo general, hay un yacimiento de petróleo cercano a una refinería de petróleo para el almacenamiento de materia prima de petróleo crudo entrante, así como productos líquidos a granel.
Las refinerías de petróleo son complejos industriales muy grandes que involucran diferentes unidades de procesamiento e instalaciones auxiliares, como unidades de servicios públicos y tanques de almacenamiento. Cada refinería tiene su propio acuerdo único y una combinación de procesos de refinación determinados en gran medida por la ubicación de la refinería, los productos deseados y las consideraciones económicas.
Una refinería de petróleo se considera una parte esencial del lado descendente de la industria petrolera (downstream).
Algunas refinerías modernas de petróleo procesan hasta 800.000 a 900.000 barriles (127.000 a 143.000 metros cúbicos) de petróleo crudo por día.