پالایشگاه نفت یا روش های پالایش نفت شامل فرآیند تبدیل نفت خام به محصولات پالایشی مانند بنزین، دیزل، گازوئیل، مازوت، شیمیایی ها، گازهای صنعتی و سوخت های هواپیما است. این عملیات شامل فرآیندهایی مانند تقطیر، شستشو، اکسایش، انحلال، هیدروژنه شدن و کراکینگ است.

هدف اصلی پالایشگاه نفت، بهره برداری از مواد پالایشی با کیفیت بالا است که می تواند برای تأمین انرژی و سوخت مورد استفاده قرار گیرد. هدف دیگر پالایشگاه ها، کاهش محتمل آلاینده ها و ایجاد محصولات پالایشی با کیفیتی برای مصرف کنندگان است.

در پالایشگاه نفت، نفت خام به وسیله فرآیند تقطیر به قطعات مختلف تقسیم شده و هر قطعه خاص به یک پردازش خاص تحت می‌گردد. برای مثال، برای تولید بنزین، قطعات نفتی با درجه جوش نسبتاً پایینی مانند نفت سبک، نفت اتان و نفت بنتون، بهبود یافته و سپس با یکدیگر تلفیق می شوند. علاوه بر این، محصولات پالایشی ضروری همچون گازوئیل، مازوت، فرآیندهای شیمیایی برای تولید مواد شیمیایی، و گازهای صنعتی به وجود آورده می‌شوند.