Предприятие имеет богатую историю, в которой отразились этапы развития промышленности всей страны. Датой рождения Волгоградского (Сталинградского) НПЗ считается 21 декабря 1957 года. Первая очередь завода включала всего четыре объекта топливного производства:
Ассортимент нефтепродуктов в то время включал в себя всего четыре наименования: бензин автомобильный этилированный марки А-66, реактивное топливо ТС-1, дизельное топливо летнее и нефтяное топливо — мазут малосернистый.
В начале 60-годов XX века началось интенсивное развитие завода. Были построены и введены в эксплуатацию две установки первичной переработки нефти, установки производства масел, присадок, битума, кокса. Мощность завода составила около 8 млн т нефти/год.
В 1991 году завод вошел в компанию «ЛУКОЙЛ», это событие стало точкой отсчета для развития предприятия на новом качественном уровне.
До 2000 года было завершено строительство установки точечного налива нефтепродуктов «Эллин», окончена реконструкция установок АВТ-6, АВТ-3, бензинового риформинга. Реконструировано аварийно-факельное хозяйство. Введены в эксплуатацию новые компрессорные станции, а также автоматическая станция смешения бензинов, эстакада слива нефти, азотно-кислородная установка.
В этот период были введены в эксплуатацию: установка гидроочистки дизельных топлив (завод перешел на выпуск малосернистого дизельного топлива); комплекс газовых установок; установка по производству гранулированной серы.
Проведена реконструкция комплекса масел КМ-3, что позволило заводу производить синтетическое масла из собственного сырья. Введена в эксплуатацию 1 очередь установки прокалки кокса. Построена линия затаривания масел, начат их выпуск в мелкой таре.
Введен в эксплуатацию комплекс каталитического риформинга мощностью 1 млн т/год по сырью. Это позволило заводу значительно увеличить выпуск высокооктановых бензинов, снизив затраты на их производство.
Введена в эксплуатацию установка изомеризации бензиновых фракций, завод освоил выпуск автобензинов по стандарту ЕВРО-3.
Выполнена реконструкция очистных сооружений, освоена технология утилизации нефтешламов, накопленных за время эксплуатации завода, проведена реконструкция установки замедленного коксования №60 с увеличением ее мощности на 100 тыс. т/год.
Введена в эксплуатацию установка гидроочистки дизельного топлива мощностью 3 млн т/год, с ее пуском завод стал производить весь объем дизельного топлива по стандарту ЕВРО-5. Выпуск автомобильных бензинов также полностью переведен на стандарт ЕВРО-5.
Введена в эксплуатацию установка замедленного коксования мощностью 1 млн т/г по сырью, что позволило вывести из эксплуатации 2 устаревшие установки, было увеличено производство кокса, снижен выпуск мазута, увеличена глубина переработки нефти.
Запущена вторая очередь установки прокалки кокса с увеличением мощности до 280 тыс. т/год. Введена в эксплуатацию установка первичной переработки нефти АВТ-1 мощностью 6 млн т/год. Закончено строительство и пущен в эксплуатацию комплекс глубокой переработки вакуумного газойля мощностью 3,5 млн т/год.
