Nhà máy này từng là dự án kinh tế lớn bậc nhất Việt Nam đầu thế kỷ XXI.
Dự án nâng cấp, mở rộng nhà máy lọc dầu Dung Quất  đã được Công ty cổ phần Lọc dầu Bình Sơn điều chỉnh với tổng vốn xây dựng là 36.397 tỷ đồng tương đương 1.489 tỷ USD. Việc nâng cấp, mở rộng nhà máy lọc dầu Dung Quất nhằm nâng công suất chế biến của nhà máy từ 148.000 thùng/ngày lên 171.000 thùng/ngày.
Quy mô nâng cấp, bổ sung là các phân xưởng công nghệ, phụ trợ, ngoại vi. Cụ thể, nhà máy lọc dầu Dung Quất được bổ sung 5 phân xưởng công nghệ bản quyền mới, gồm phân xưởng xử lý xăng bằng hydro (GHDT), phân xưởng xử lý diesel bằng hydro (DHDT), phân xưởng Alkyl hóa (ALK), phân xưởng sản xuất hydro (HGU), phân xưởng thu hồi lưu huỳnh (SRU3/4). Đồng thời, bổ sung 2 phân xưởng công nghệ không bản quyền là phân xưởng xử lý nước chua (SWS2) và phân xưởng tái sinh Amin (ARU2).
Mức độ cải hoán, hiệu chỉnh của các phân xưởng tùy thuộc vào sự thay đổi về nguyên liệu, công suất. Các phân xưởng phụ trợ, ngoại vi thực hiện cải hoán, lắp mới một số hạng mục, thiết bị hoặc cụm phân xưởng để đáp ứng công suất tăng thêm của nhà máy.
Dự án nhà máy lọc dầu Dung Quất có tổng diện tích sử dụng đất khoảng gần 52ha nằm tại Khu kinh tế  Dung Quất, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi. Nguồn vốn đầu tư và dự kiến bố trí kế hoạch vốn theo tiến độ thực hiện dự án theo cơ cấu vốn chủ sở hữu/vốn vay 40/60, cơ cấu chủ sở hữu/vốn vay của dự án sẽ được xem xét, điều chỉnh phù hợp với thực tế khả năng cân đối nguồn.
Với phần vốn vay, chủ đầu tư thuê Tư vấn thu xếp vốn cho dự án dưới hình thức tín dụng xuất khẩu (ECA) và vay các ngân hàng thương mại trong và ngoài nước. Tiến độ thực hiện dự án nâng cấp nhà máy lọc dầu Dung Quất là 37 tháng kể từ ngày ký Hợp đồng EPC và đưa dự án vào vận hành trong năm 2028.
Trước đó vào tháng 5/2023, Phó Thủ tướng Chính phủ Trần Hồng Hà đã ban hành quyết định chấp thuận điều chỉnh chủ trương đầu tư dự án nâng cấp, mở rộng nhà máy lọc dầu Dung Quất của Công ty Cổ phần lọc hóa dầu Bình Sơn. Theo đó, quyết định cũng điều chỉnh vốn đầu tư, cơ cấu nguồn vốn được nhà đầu tư đăng ký với tổng vốn khoảng 31.235 tỷ đồng, tương đương 1,257 tỷ USD.
Nhà máy lọc dầu Dung Quất, thuộc Khu kinh tế Dung Quất, là nhà máy lọc dầu đầu tiên của Việt Nam xây dựng thuộc địa phận xã Bình Thuận và Bình Trị, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi. Đây là một trong những dự án kinh tế lớn, trọng điểm quốc gia của Việt Nam trong giai đoạn đầu thế kỷ 21. Nhà máy có diện tích khoảng 810ha, trong đó 345ha mặt đất và 471ha mặt biển. Công suất tối đa của nhà máy là 6,5 triệu tấn dầu thô/năm tương đương 148.000 thùng/ngày, đáp ứng khoảng 30% nhu cầu tiêu thụ xăng dầu ở Việt Nam.
>> Siêu cầu 20.000 tỷ mô phỏng 'rồng vút bay' sẽ trở thành 'át chủ bài' của giao thông Hà Nội