石化旗下的骨干企業，前身為始建于1975年的浙江煉油廠，1994年經整體改制成立鎮海煉油化工股份有限公司并在香港聯合交易所上市。根據中國石化整體戰略部署, 2006年3月24日鎮海煉化股份公司撤回上市地位,同年9月28日，注冊成立了中國石油化工股份有限公司鎮海煉化分公司。

目前，鎮海煉化擁有2000萬噸/年原油綜合加工

能力、60萬噸/年尿素、100萬噸/年芳烴、20萬噸/年聚丙烯生產能力，4500萬噸/年吞吐能力的深水海運碼頭，以及超過280萬立方米的儲存能力，是中國最大的原油加工基地、進口原油加工基地、含硫原油加工基地、成品油出口基地和重要的原油集散基地。國際著名的所羅門買粉絲公司績效評估報告顯示，鎮海煉化競爭能力居亞太地區72個煉廠第一組群。據美國《油氣雜志》統計，鎮海煉化2005年煉油能力居世界第18位。

鎮海煉化加工手段配套齊全，油化聯合緊密，深度加工能力強。生產裝置均實行DCS控制，主要裝置實施APC先進控制。其中，1000萬噸/年常減壓、300萬噸/年催化裂化、150萬噸/年延遲焦化、300萬噸/年柴油加氫及180萬噸/年蠟油加氫聯合裝置、50萬噸/年對二甲苯、20萬噸/年聚丙烯、410噸/小時循環流化床鍋爐等都是中國規模領先、技術領先的煉油、化工和熱電裝置，集中代表了中國煉油業的先進水平。

鎮海煉化致力向社會提供清潔環境友好產品，致力以中間石化產品帶動下游產業發展，致力于創新開發各類高端石化產品，主要生產和銷售各種規格的清潔汽油、優質柴油、航空煤油、液化氣、高等級道路瀝青、尿素、芳烴等40多個品種的優質石油化工產品，其中汽油、航空煤油、芳烴等多種產品出口美國、日本、印度、韓國、新加坡等國及香港、臺灣等地區。

鎮海煉化在管理上實現統一的ERP業務平臺和“一體化管理體系”。鎮海煉化注重“本質安全”，嚴格落實各級安全生產責任制，是中國石化的安全生產先進單位。鎮海煉化推行清潔生產，實施全過程污染控制，各項污染排放指標處于國內先進水平，部分指標達到國際水平；并通過建立內部循環經濟模式，建設“生態型企業”。2004年9月，成為中國首批8家“國家環境友好企業”之一。