На 20 май 1962 година във вестник „Звезда“ (органът на строящия се тогава Нефтопреработвателен завод край Бургас) излиза първото съобщение за новосъздадения спортен клуб към НПЗ Бургас. Три месеца по-късно, на 1 август, футболният отбор изиграва своя първи мач. Съперник е първенецът на тогаващната окръжна група-Локомотив Бургас. Срещата е изключително зрелищна и емоционална, като зрителите виждат цели 11 гола. Отборът на завода, който все още няма официално име, губи минимално с 5:6. 

В последствие отборът под името „Строител“ е включен в състава на А окръжна група. В класирането на снимката са отразени първите три официални мача на тима. Всъщност мачовете са два защото отборът на Гочо Иванов е изваден и победата на Строител с 6:0 е анулирана,затова отборът е с 4, а не с 6 точки. "Строител" става първенец на групата и влиза веднага в зоните. През 1965 г., само три след основаването си, отборът вече е член на Южната Б група. 

От началото на 1964 г, малко след официалното откриване на Нефтохим, отборът приема името Нефтохимик. 

1994 г.– Нефтохимик заема 1-во място в Южната „Б“ група и за пръв път в историята си се класира за „А“ група. От 1994-та до 1999-та година включително, стадион "Нефтохимик" е най-посещаван от зрителите в България.

1995 г.– Полуфинал  в турнира за купата на България.

1996 г.– Носител на купата ПФЛ. Най-резултатно нападение в А ПФГ за спортно – състезателната 1995/1996 година

1997 г.– Вицешампион на България в спортно-състезателната 1996/1997 г. Носител на купата на ПФЛ.  Най-резултатно нападение в А ПФГ. Първо участие в европейските клубни турнири.

2000 г. – Финалист за Националната купа.  В спора за златото Нефтохимик губи от Левски (Сф) с 0:2. Участието на финала дава право на клуба за втори път да играе в евротурнирите.

След няколко години на качване и изпадане от групите, днес Нефтохимик се намира в А ОГ Бургас с първо място и право на квалификации за Трета югоизточна лига. И въпреки групата в която се намира клубът е по истински от всякога. 

На снимката по-долу се вижда и етап 1 от реконструкцията на клубната база в ж.к. Изгрев, която вече е с наименованието Спортен комплекс „Нефтохимик“.