西北地区是50年代初全国石油勘探的重点地区。1958年在甘肃兰州建成了中国第一座引进的现代化炼油厂——兰州炼油厂。1958年12月建成的克拉玛依至独山子原油管道，标志了中国长输管道建设史的起点。西北地区原油管道总长4102.7公里。

花格线起于青海省西州境内的花土沟油砂山(油田集中处理)，终于青海省格尔木市南郊，向格尔木炼油厂供油。1987年9月开工，1990年9月21日正式投产输油，全长435.6公里，设计压力6.27兆帕，年输油能力100万吨。由管道勘察设计院设计，管道一、三公司施工。1977年分两期进行改扩建，输油能力达到200万吨。花格线采用的明线载波远程控制自动化系统，在国内尚属首次。花格线也是在高原地区敷设的第一条原油管道，管线最高点大乌斯山，海拔高度342米。

轮库线（轮南至库尔勒）是塔里木油田的第一条原油外输管道，原油轮至库尔勒后装火车处运，1991年7月2日开工，1992年7月1日竣工投产。全长191.79公里，年输能力100万吨至300万吨，管道勘察设计院设计，管道二公司施工。在设计施工中采用了多项新技术。例如，运用卫星遥感和卫星定位技术，优化了线路走向；自动化控制使用汉语进行操作，交互式图象、图形、语言综合传输对生产单体进行监视管理；利用太阳能和风力发电，作为阴极保护电源等等。

塔轮线(塔中至轮南)是我国的第一条流动性沙漠管线，75%处于塔克拉玛干大沙漠中。1995年7月1日开工，1996年8月16日竣工投产，年输油能力100至600万吨。塔轮线全线302.15公里，同沟敷设有输气管道和通信光缆。

库尔勒至鄯善(库鄯线)，这条管道是国内首次采用高压力、大站距方案，首次采用钢级为X65的钢管。1996年6月开工，1997年6月30日竣工投产。全长475公里，设计压力8兆帕，设计年输能力，一期500万吨，二期1000万吨，全线采用先进的管道自动化(PAS)系统，管道穿越河流、沟渠、铁路公路33处，开都河宽736.4米，定向钻穿越，原管道勘察设计院与意大利斯南普及堤公司联合设计，管道一、二、三公司，管道电信公司，四川油建，中原油建，洛阳公司等单位共同施工。

马惠宁线(马岭至惠安堡至中宁)全长164公里，年输油能力350万吨，1978年8月开工，1979年6月投产。跨越河流、洪沟44处，穿越河流34处，铁路2处，公路41处，管道勘察设计院设计，管道三公司施工。