山东省石油化学工业协会是经历几次机构改革由原省石油化学工业厅改省石油化学工业办公室、办又改协会而来。2000年4月之前为山东省石油化学工业厅，系省政府正厅级组成部门。2000年4月，按照鲁发〔2000〕9号文《中共山东省委、山东省人民政府关于山东省人民政府机构改革实施意见》，不再保留山东省石油化学工业厅，在省经济贸易委员会内设立山东省石油化学工业办公室，负责全省石油化学工业行业管理工作。

协会设分党组，内部机构设置有办公室（挂人事处牌子）、规划发展部（处）、行业管理部（处）和离退休干部处。机关党委的日常工作由人事处负责。

根据省政府授权，对石油化学工业行业开展调查研究，提出有关行业政策和立法的意见、建议；经省政府有关部门授权或委托，参与制定行业规划，对行业内重大技术改造、技术引进、投资和开发项目进行前期论证；收集、分析、发布行业信息，进行行业统计；参与制定并组织实施行业标准；开展国（境）内外经济技术交流与合作，组织行业科技成果推广应用；领导所属企事业单位进行改革；承担本单位离退休干部的服务管理工作；承办省政府及省经信委交办的其他事项。自办改协会以来，由于诸多原因，真正启用协会公章运行是在2007年9月。

省石油化学工业协会现有直属单位 12 家，其中：事业单位5家。