История НПЗ АО «Цивильнефтеоргсинтез» датируется апрелем 1996 года, когда в Приволжско-Уральском регионе, расположенном на южной окраине Европейской России, должны были быть построены новые нефтеперерабатывающие заводы. И успешное начало работы НПЗ началось в сентябре 1998 года с годовой проектной мощностью нефтепродуктов 0,6 млн тонн. На протяжении многих лет модернизация производственных мощностей осуществлялась поэтапно.
В период с 1997 по 2005 год строительство АТ-1 (Атмосферная перерабатывающая установка) мощностью 0,6 млн тонн в год было увеличено до 1,5 млн тонн за счет строительства АТ-2. Была перестроена одна из ключевых перерабатывающих установок, блок гидроконверсии вакуумного газойля, установка каталитического крекинга, завод по производству бензола и строительство некоторых других вспомогательных материалов.
В соответствии с международными стандартами нефтеперерабатывающий завод АО «Цивильнефтеоргсинтез» был сертифицирован в 2004 году. Нефтепродукты нефтеперерабатывающего завода прошли сертификацию по международным стандартам качества ISO 9001: 2000 и получили сертификат соответствия OHSAS 18001 - Система управления охраной труда.
В период с 2008 по 2013 год НПЗ реализовал строительство Остаточного топлива Вакуумной дистилляционной установки мощностью около 3 Мт, эксплуатации автоматической системы контроля качества и контроля качества масла, установки гидроочистки дизельного топлива и блока регенерации MEA производственного агрегата серы для обеспечения эксплуатации установки по производству моторного топлива.
Также были начаты строительство нефтеналивных путей и железнодорожных путей, началась эксплуатация нефтехранилища (14 танков объемом 6000 м3 каждый) для бесперебойного производства и транспортировки. А для значительного снижения давления окружающей среды была модернизирована и введена в действие система сжигания на факеле.