广石化的历史变迁颇为丰富，曾经历过多次名称上的调整。最初的名称是广东省石油学校，后来逐步演变为华南石油学院、广东石油学院、中南石油学院和广州石油学校。

1965年，学校正式更名为广东石油学校。1992年，再次更名成为广东石油化工高等专科学校。1998年，学校性质发生变化，转为广东省所属。

2000年，广东石油化工高等专科学校与广东茂名教育学院合并，升格为广东省属本科院校，正式更名为茂名学院。

2010年5月，根据相关规定，为了达到升格为本科院校的要求，学校更名为广东石油化工学院。当时的政策要求本科院校名称需包含地名和学院二字，因此“石油化工”四字被舍弃。如今，为了更好地反映学校的学科特色，学校再次更名为广东石油化工学院。