为落实中国石化一体化战略，2006年注销石家庄炼油厂，注册成立中国石化集团资产经营管理有限公司石家庄分公司（简称石家庄资产分公司），2007年石炼化体制转换注册成立中国石油化工股份有限公司石家庄炼化分公司（简称石家庄炼化分公司）。2009年5月根据总部整体部署，公司进行了“一企一制”整合，石化纤整体、石家庄资产分公司部分资产和人员并入石家庄炼化分公司。2010年5月，中国石化石家庄炼化800万吨/年油品质量升级项目全面启动建设，该项目是列入国家《石化产业调整和振兴规划》的重点建设项目，是中国石化与河北省的战略合作项目，项目采用环境友好的全加氢工艺路线，产品质量达到国Ⅲ以上标准，计划2013年建成投产。

石家庄炼化分公司炼油部分原油一次加工能力达到500万吨/年，全流程配套能力达到420万吨/年，现拥有500万吨/年常减压蒸馏、200万吨/年重油催化裂化、80万吨/年延迟焦化等22套生产装置。化工部分经过“5改6.5”和16万吨/年扩容改造，现拥有16万吨/年己内酰胺和2.5万吨/年锦纶等装置。公司主要产品有汽油、柴油、航空煤油、液化石油气、聚丙烯、液化气、己内酰胺、硫酸铵、聚酰胺切片、苯甲醛等30多个品种、牌号。