广东石油化工学院是茂名市最出名的高等教育机构。这所学院是广东省高水平理工科大学建设单位，并且得到广东省人民政府与中国石油化工集团公司、中国石油天然气集团公司、中国海洋石油总公司共建。作为华南地区独一无二的石油化工特色本科高校，它还获得了教育部“卓越工程师教育培养计划”的支持，是广东省首批普通本科转型试点高校，以及广东省硕士学位授予单位。

广东石油化工学院的历史可以追溯到1954年在广州成立的华南工学院附设工农速成中学。经过多个发展阶段，包括石油中等专业学校、石油工业部广州石油学校、广东省石油学校、广州石油学院和中南石油学院，1965年中南石油学院迁至茂名，为当地的石油石化产业提供了人才和科研技术支持。学院于2000年由广东石油化工高等专科学校与广东省茂名教育学院合并升格为本科茂名学院，并于2010年更名为广东石油化工学院。

学院设有官渡、西城和光华三个校区，提供60个本科专业，其中45个是理工科专业，占比达到75%。在学科建设方面，工程科学、化学、环境/生态学三个学科跻身ESI全球排名前1%，而化学工程与工艺、环境工程、电子信息工程则入选国家级一流本科专业行列。此外，计算机科学与技术等11个专业通过了工程教育专业认证。