中国石油大学有两个主要校区：
中国石油大学（华东），位于 中国山东省青岛市黄岛区，是教育部直属全国重点大学，国家“211工程”重点建设和开展“985工程优势学科创新平台”建设并建有研究生院的高校之一。1969年，学校迁至胜利油田所在地——山东东营，更名为华东石油学院。1988年，学校更名为石油大学，逐步形成山东、北京两地办学格局。
中国石油大学（北京），简称中石大（CUP），位于 中国北京市昌平区，由中华人民共和国教育部直属的全国重点大学，是国家“双一流”建设高校、首批“211工程”建设高校、北京高科大学联盟、世界能源大学联盟成员高校，入选985工程优势学科创新平台、“111计划”、卓越工程师教育培养计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、新工科研究与实践项目、中国政府奖学金来华留学生接收院校。学校的前身是以清华大学石油系为基础，汇聚天津大学、北京大学等高校的部分师资，于1953年创立的北京石油学院。1960年，学校被确定为全国重点大学；1969年，学校迁至山东东营胜利油田，更名华东石油学院；1988年更名石油大学，由石油大学（北京）和石油大学（华东）两部分组成；2000年2月学校由中国石油天然气集团总公司划归教育部管理，明确了石油大学（北京）与石油大学（华东）各自相对独立办学；2005年1月学校更为现名。
因此，中国石油大学有两个主要校区，分别位于山东省青岛市和北京市昌平区。
