1987年，沈阳石化物资公司成立 （中油天宝集团前身）
1996年，沈阳中油天宝（集团）物资装备有限公司成立                     
2000年，中油天宝集团成立
2002年，中油天宝集团作为控股股东重组原东北输油管理局铁岭机械厂，注册成立铁岭中油机械设备制造有限公司。改制当年，扭转亏损局面，同时安置原厂200多名买断下岗职工，使他们有了再就业岗位。
2002年，中油天宝集团与中国石油管道局、上海闵行区浦江镇资产经营有限公司共同组建上海中油天宝钢管有限公司。
2002年，成立上海新发国际码头有限公司。
2003年，中油天宝集团投资沈阳天宝国际酒店，2005年酒店开业，现已被纳入中国饭店协会会员，被中国饭店协会与全国绿色饭店评定委员会联合评定为４Ａ级绿色饭店。
2004年，中油天宝集团实施大规模资本运作，总投资6.5亿人民币，联动重组原大型国企“鞍山冷弯型钢厂、辽宁北方铸造厂、鞍山一工”。分别成立鞍山中油天宝钢管有限公司、鞍山中油天宝铸造有限公司、鞍山强力重工有限公司，为几千名下岗职工安置了再就业岗位。
2007年3月1日，董事长刘新发投资参股沈阳盛京银行，担任该行副董事长。
2008年，中油天宝集团与德国SPG集团成功合资，创建两个合资公司：中油天宝斯坦纳(沈阳)石油燃气工程有限公司、中油天宝斯坦纳(铁岭)石油燃气装备有限公司。
2008年，中油天宝集团站在国际高度，极具韬略地将旗下上海中油天宝钢管有限公司与巴西BRASTUBE公司合资，成立上海中油天宝巴圣钢管有限公司。 2009年8月25日，继宝钢集团后，国内第二条UOE直缝埋弧焊钢管生产线在上海钢管公司全面启动。2011年投产后，ERW和UOE两条生产线，达产能力50万吨。
2009年9月，中油天宝集团收购北京大宗饭店，使其成功易主为北京新大宗饭店。
2009年，中油天宝集团铁岭中油机械设备制造有限公司又一次进军国家重点管道工程，首次中标三类压力容器川气东送非标设备生产项目。川气东送工程是我国继西气东输工程之后，国内又一大的重点工程。在这个管道工程建设项目中，西起四川普光，东至上海末站，整条管线几十个站点上，全部都是中油天宝集团生产的压力容器设备。
2009年9月，中国石油对三抽设备供应商进行重新洗牌,重新确定供应商排名。中油天宝集团生产的抽油杆在全国排名第四,行业内排名di一；抽油泵在全国排名第九,行业内排名第四。通过这次影响力极大的招标会，更加检验了中油天宝集团的技术水平和综合能力。
近年来，中油天宝集团加大发展步伐，2012年10月以67%股权，收购重组福建德化县青云金铜矿；以60%股权，控股拥有滨海面积225公顷、码头岸线长2000米、可修造20万吨级各类船舶的葫芦岛船舶制造有限公司；以85%以上控股权，控股沈阳东油（集团）股份有限公司。2012年参股沈阳农商行，成为该行第二大股东。
2010年12月18日，中油天宝集团总部迁移北京。2012年参股沈阳农商行，成为该行第二大股东。2012年10月，以67%股权，收购重组福建德化县青云金铜矿。2012年12月，以60%股权，控股拥有滨海面积225公顷、码头岸线长2000米、可修造20万吨级各类船舶的葫芦岛船舶制造有限公司。
2013年3月，与辽河油田合资公司共同筹建“辽宁辽河油田天宝资源利用有限公司”。2013年6月，以85%以上控股权，控股沈阳东油（集团）股份有限公司。
在企业不断扩大的同时，中油天宝集团为国家和社会都做出了较为突出的贡献。2000年以来，中油天宝集团先后向国家纳税金额达2亿人民币。2004年向汶川地震一次性捐赠人民币100万元。此外，为维稳社会，安置下岗再就业人员5000余名。