CPE是2001年5月由中国石油天然气集团公司、四川石油管理局、华北石油管理局、吉化集团公司、大连石油化工公司、辽河石油勘探局、抚顺石化公司、青海石油管理局、辽阳化纤公司九家股东共同出资组建（2007年由中国石油天然气集团公司全资收购），下设西南、东北、北京、华北、大连、辽阳、抚顺、青海和岩土工程9个分公司（其前身均为石油化工行业甲级设计院），辽河工程有限公司、迪威尔公司、兴油监理公司、爱索环境公司和惠通公司5个子公司。

2010年，中国石油对CPE的业务重新定位为石油工程上游业务为主，将大连、辽阳、抚顺等炼油和化工为主的分公司分别划入CPECC、中纺院和寰球工程公司，将新疆石油设计院、新疆油田建设公司划入CPE，将北京迪威尔公司并入北京分公司管理，2011年将岩土分公司并入北京分公司管理。CPE下属西南、北京、华北、青海（归西南代管）四家分公司，下属新疆石油设计院（有限公司）、新疆油田工程建设公司、北京兴油项目管理公司、北京惠通公司四家子公司。

中国石油集团工程设计有限责任公司