La refinación es el proceso que se encarga de la transformación de los hidrocarburos en productos derivados. PDVSA realiza sus operaciones de procesamiento del crudo a través de 20 refinerías: cinco en Venezuela, y quince en el resto del mundo.

Del petróleo se obtienen muchos productos, desde gases y líquidos sumamente volátiles como la gasolina, hasta fluidos muy espesos como el asfalto y aun sólidos como la parafina o ceras. En líneas generales, los derivados básicos del petróleo son: gases, gasolina de motor, gasolina de aviación, kerosen, gasoil, diesel, solventes, bases lubricantes, parafina, combustible pesado (fuel oil) y asfalto.

Además de esos productos básicos elaborados en instalaciones propias, la industria suministra materias primas a plantas petroquímicas y empresas manufactureras para producir caucho sintético, fibras sintéticas, fertilizantes, explosivos, insecticidas, medicinas, artículos de tocador y miles de otros productos.

PDVSA cuenta con una capacidad de procesamiento de petróleo de 3,09 millones de barriles por día.

Refinerías
En el territorio nacional, Petróleos de Venezuela cuenta  con la refinería más grande del mundo: el Complejo Refinador Paraguaná (CRP), compuesto por las plantas de Amuay y Cardón. Ubicado en la península del mismo nombre, en el estado Falcón, este complejo tiene una capacidad de refinación de 940 mil barriles diarios (MBD).

También se encuentran en el país la refinería de Puerto La Cruz, con una capacidad de procesamiento de 203 MBD, El Palito, que puede procesar 140 mil barriles diarios, la refinería Bajo Grande, con capacidad para refinar 15 mil barriles diarios y San Roque, que procesa 5 mil barriles por día.

PDVSA cuenta con cinco refinerías en Estados Unidos, específicamente la de Corpus Christi, en Texas; Lemont, en Illinois; Sweeny, en Virginia; Lake Charles y Chalmette en Lousiana. La capacidad de refinación en suelo norteamericano es de aproximadamente 1.089 MBD.

En Europa PDVSA procesa 259 mil barriles diarios a través de la empresa mixta Rühr Oel GmbH (ROG), con la que se tienen cuatro refinerías en Alemania (Gelsenkirchen, Neustadt, Karlsruhe y Schwedt), y a través de AB Nynäs Petroleum, empresa mixta propiedad en 50,001 % de PDV Europa y 49,999% de Neste Oil, se tiene una participación en tres refinerías especializadas: Nynäshamn y Gothenburg, en Suecia, y Dundee en Escocia.

Además, PDVSA cuenta con una capacidad de procesamiento de 583 mil barriles diarios en las refinerías ubicadas en el Caribe, específicamente el caso de Isla, en Curazao; que procesa 335 MBD, St. Croix (Bahamas), con 248 mil barriles por día y la incorporación de la refinería Camilo Cienfuegos, en la República de Cuba, con una participación PDVSA de 31 MBD.

Fuentes: -Informe de Gestión Anual 2007
-Informe Operacional Financiero al 30 de septiembre de 2008