1.組織機構不同:中石油是在原中國石油天然氣集團公司基礎上組建的特大型石油石化企業集團；中國石化是在原中國石油化工集團公司基礎上組建的特大型石化企業集團。
2.商業模式不同。中石油主要集中在北方地區，以國內市場為主；中石化主要集中在南方地區，以國際市場為主。
3.不同的石油產品。中石油主要用國產油，中石化主要用進口油。