克拉玛依职业技术学院创建于1956年，伴随着石油工业和西部大开发的浪潮逐步成长。作为一所以工科为主，特色鲜明的综合性普通高校，学院致力于石油石化技术与管理人才的培养，已输送出三万余名专业人才。学校历史可以追溯到1956年，当时在乌鲁木齐明园地区创办了乌鲁木齐石油学校，后改为新疆石油学院，设有中专和大学两部分。1961年，中专部迁至独山子油矿，独立发展为独山子石油学校。
在动荡的上世纪50年代末至70年代中后期，学校经历了一系列政治运动，特别是十年“文革”的冲击，导致招生中断多年。然而，学校秉承自强不息的精神，调整战略，将教学质量和人才培养作为首要任务。十一届三中全会后，学校加快改革步伐，强化实践教学，实施素质教育，被誉为新疆油田的“黄埔军校”，并逐步成为自治区和国家级重点院校。
进入21世纪，随着经济体制改革的深化，克拉玛依职业技术学院积极响应市场需求，进行办学层次转型，推行校企联合，开展订单教育，开创了新疆高职教育的“新模式”。学院在2006年成功举办了建校50周年庆典，并在同年的人才培养评估中获得优秀成绩，被选为“国家示范性高等职业院校建设计划”立项建设单位。学院正沿着石油石化职业教育的道路，深化内涵发展，致力于成为全国示范性高职院校，为我国石油石化工业和地方经济贡献力量，书写新的辉煌篇章。
克拉玛依职业技术学院是经自治区人民政府 2000 （ 46 ）文 首批批准成立的一所以工科为主、文理兼备、多层次、多学科的综合性普通高等院校，面向全国招收“高中后三年制、初中后五年制”大专及普通中专层次的学生，各类在校生 6000 余人。