在中海油成立一年之后，另一中國石油行業的巨人中石化誕生。

　　這一次走上前臺的是時任上海市委副書記、常務副市長的陳錦華。在此之前，全國石油化工企業因體制分割，資源無法形成共享。在中央的支持下，上海高橋地區的石油化工企業率先進行聯合試點。將原本分屬幾個部的石油、化工、熱電、石油研究機構等部門聯合重組，形成一個跨部門、跨行業的大型聯合經濟體。主刀上海高橋石油和石化產業聯合的正是陳錦華。

　　1983年初，陳錦華從上海調至北京，受命組建中國石化總公司。籌辦之初，100多個工作人員臨時辦公地點是向燕山石化借的一個幾百平方米的二層樓房子。籌備小組的人說：“不要管窩不窩了，還是集中精力抓工作，其他問題以后再說。”中石化花了半年多的時間，將全國原來分屬石油部、化工部、紡織部等部門管理的煉油、石油化工和化纖等39個大中型企業高度地聯合起來，實行集中領導，統籌規劃，統一管理。

　　改革的步伐并沒有停止，反而更加深刻地持續下去。為了更好地實行政企分開，國務院機構改革拉開了大幕。包括石油部在內的中國能源產業四大部門成為改革的重點對象。

　　1988年4月，第七屆全國人民代表大會第一次會議審議通過了《國務院改革方案》，決定把石油部改建為中國石油天然氣總公司，并將所屬的中國海洋石油總公司分立。同年9月17日，中國石油天然氣總公司成立。自此，中國石油工業基本形成以陸上、海洋、石化三大公司為基礎，分工較為明確，各自獨立經營的格局。

　　1998年中央決定實施石油石化戰略大重組，通過行政性資產劃撥和互換，將原石油天然氣總公司和石化總公司改組為兩個大型石油石化集團公司，實現上下游、產供銷、內外貿一體化經營。三大石油公司基本實現了從政府向企業的轉變，為后來兩大集團內部重組和上市奠定了基礎。

　　1999年中國石油、中國石化和中海油按照“主業與輔業分離、優良資產與不良資產分離、企業職能與社會職能分離”的原則，開展企業內部重組，組建了各自的股份公司。2000年和2001年，三家股份公司先后在海外成功上市，成功走上國際資本市場的大舞臺。