山东石油化工学院图书馆前身为胜利油田师范专科学校图书馆，创建于1982年。现馆舍为原中国石油大学图书馆，1996年底建成使用。图书馆由中国工程院院士崔恺设计，馆名由楚图南题写。2018年图书馆重新设计装修，馆舍馆貌焕然一新。图书馆建筑面积1.35万平方米，总高度24米，主体5层。藏书总量107万余册，电子图书45万种，电子期刊25万种。
一楼西侧设有总服务台；东侧设有咖啡休读区，师生可以在此休闲阅读，举办读书会、诗歌朗诵等活动。
二楼设有人文与社会科学书库，包含哲学、政治、法律、文学等社会科学类图书。
三楼设有自然科学书库，包含机械制造、计算机、自动化、医药卫生等自然科学类图书。
四楼设有特藏书库，设立特色专业书库区、典藏书库区、展览区、自习区四个功能区。石油、化工、地质类等主干特色专业书籍陈列在特色书库区，《续修四库全书》《申报》等古籍陈列在典藏专区。展览区重点展示学校办学成果，为教学科研、学科竞赛、艺术作品成果专设展区。
五楼设有数字资源检索厅、视听阅览室，可以使用学校订购的全部电子资源，包括中国知网、Onepetro SPE数据库、万方数据库、维普试题库等数字资源。还设有党建图书室，基层党组织可以在此开展主题党日活动。
全馆共有阅览座位1650余个，9个研修间，均可通过微信公众号预约使用。
图书馆已实现WIFI全覆盖，可为读者提供流畅的校园无线网络。此外，图书馆有先进的借阅设备，可以通过校园一卡通或公众号二维码电子证在自助借还机上完成图书借还；可以使用公众号、座位预约机提前预约阅览厅座位和研讨室，免除占座困扰；还可以使用自助文印，复印、打印、扫描资料。
图书馆微信公众号还可实现书目检索、图书续借、图书荐购、文献检索、电子书阅读等功能。
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