重质油国家重点实验室依托中国石油大学（北京、华东），实验室是我国唯一以重质油为主要研究对象的国家重点实验室。1989年立项建设，1995年通过国家验收，正式对外开放。实验室分设于中国石油大学(北京)和中国石油大学(华东)两个校区，依托于化学工程与技术一级学科、化学工艺二级国家重点学科、工业催化二级国家重点（培育）学科等。近二十年来，实验室围绕重质油的开发和利用开展应用基础研究，形成了以下5个主要研究方向：重质油化学、重质油轻质化新工艺、重质油转化催化材料与催化剂、清洁燃料生产过程、重质油高附加值利用。

此外实验室于2010年底，与中海油惠州炼油分公司进行了合作，加强了产学联合，建立了重质油国家重点实验室惠州炼油分室。

实验室实行主任负责制和学术委员会评审制。杨光华教授任首届学术委员会主任，林世雄教授任首届实验室主任。学术委员会由16位著名专家组成，现任学术委员会主任为阙国和教授，实验室主任为高金森教授。全室固定人员60余人，其中院士1人，教授比例60%左右。在重质油化学、多相流工程基础、清洁燃料生产等方向逐渐建成了相对稳定的研究团队。实验室高度重视人才队伍建设，在对外引进优秀人才的同时，通过对外开展合作交流，加强现有人员的培养和深造。拥有2个教育部创新团队，培养出国家杰出青年基金获得者3人，教育部新世纪优秀人才7人。实验室高度重视培养具有良好科学素质和科研能力的研究生，在读博士生200余人，硕士生700余人。研究生已成为实验室开展创新性研究的重要力量。

实验室现有使用面积 11000 平方米，建成了分析测试中心、计算化学工程中心、材料研究中心等科研公共平台，一个中试基地和一个石油炼制试验厂，拥有开展重质油化学与加工应用基础研究的各种现代仪器设备，具备承担国家重大科学研究项目的基础能力。实验室拥有大型仪器设备40台套，配置有磁场强度为9.4T的傅里叶变换离子回旋共振质谱仪等通用分析仪器，同时还自行研制了超临界萃取分离装置等大型设备。工程中试基地已建成各种类型中试装置近20套，为实验室科研成果的快速转化提供了重要条件保障。石油炼制试验厂占地面积30多万平方米，原油年加工能力100万吨，是实验室重要的科研成果工业放大和示范基地。