西南石油大学拥有多个高水平专业，其中石油工程尤为突出，这是该校的王牌专业之一。此外，应用化学、机械工程及自动化、油气储运工程、资源勘查工程、勘查技术与工程、测控技术与仪器、过程装备与控制工程等专业也备受关注，这些专业获得了国家级与省级的特色和综合改革试点认定。

石油工程不仅是国家级特色专业，还是国家级综合改革试点专业。资源勘查工程和测控技术与仪器也获得了省级综合改革试点认定。四川省特色专业包括石油工程、应用化学、机械工程及自动化、油气储运工程、资源勘查工程、勘查技术与工程、测控技术与仪器、过程装备与控制工程、化学工程与工艺、电气工程及其自动化、计算机科学与技术、市场营销、社会工作、高分子材料与工程、环境工程、工业设计等。

西南石油大学在石油与天然气工程领域具有显著优势，被列为世界一流学科（群）建设学科。该大学在多个学科领域拥有国家级重点一级学科，包括石油与天然气工程。同时，学校还设有省级重点一级学科，如化学工程与技术、地质资源与地质工程、机械工程、管理科学与工程、应用经济学、数学、动力工程及工程热物理、土木工程、地质学、仪器科学与技术、计算机科学与技术、化学工程与技术、机械工程。