石油化学工程分院是我院重点建设分院之一，与学院同步始建于1956年，是我院成立最早的主干分院之一，为我国石油石化企业培养了一大批专业技术人才和管理人才。现有在校生2400余人。现有教师59人，教师中具有多名高级职称和企业工作经历教师，其中教授1人，副教授17人，讲师16人。具有博士学历1人，硕士学历34人。自治区双师型专任教师人数19人。自治区级教学名师1名，天山英才教育教学名师1名。教师荣获国家级技能大赛三等奖1项，教学能力比赛荣获省部级一等奖1项，二等奖1项，三等奖1项。同时，石油化学工程分院各专业还与行业企业专家共同组建专业建设指导委员会，全面指导专业人才培养工作，并聘请49名来自石油和化工企业技术专家担任兼职教师，指导学生实际操作技能。

近几年分院教师共发表科研和教研论文100余篇，与企业共同完成技术攻关横向课题1项，获中国石油和化工教育科学研究成果奖1项，自治区教学成果奖1项，校级教学成果奖5项，建成1门国家级精品课程，5门自治区级精品课程，公开出版教材14余本，国家级资源库1个。2009年石油化工生产技术专业教学团队被评为自治区级优秀教学团队，2019年又被评为“全国石油和化工教育优秀教学团队”。环境监测技术专业教学团队2021年被评为“全国石油和化工教育优秀教学团队”。分院拥有国家级石油化工技术专业群“双师型”教师培养培训基地、国家级虚拟仿真实训基地和自治区级名班主任工作室1个。

分院先后与中石油独山子石化分公司、中石油克拉玛依石化有限责任公司、独山子天利高新集团公司、奎屯锦疆化工有限公司、中泰化学集团公司、新特能源股份有限公司、新疆戈恩斯能源科技有限公司、伊犁新天煤化工有限责任公司、新疆晶品新能源有限公司和逸普新材料有限公司等知名企业开展校企合作，共同培养高素质技术技能型人才，近年来毕业生受到企业高度评价。分院近年来连续承办自治区职业院校技能大赛石化类赛项，化工生产技术赛项和工业分析与检验赛项团队获得自治区一等奖20次以上，并在全国职业院校技能大赛中荣获二等奖4次，三等奖8次。