陕西省能源化工研究院是经陕西省政府批准，由陕西省发展和改革委员会牵头，依托西北大学，陕西省科学技术厅、陕西延长石油（集团）有限责任公司、陕西煤业集团有限责任公司、陕西鼓风机(集团)有限公司和陕西有色金属控股集团有限公司等大型能源化工企业直接参与和共同投资组建的专门从事于能源资源综合勘探开发、能源化工、资源转化、环境保护、能源经济与管理等领域的技术创新、咨询服务的开放型研发机构。是陕西省政府直接支持组建的六所省级研究院之一。
陕西省能源化工研究院实行理事会领导下的独立事业法人、企业化管理、市场化运作的管理模式。研究院依托西北大学，但受理事会领导，理事会决定能研院发展方向和发展目标。研究院的基本运作模式是，“依法设院，政府支持，自主经营，企业化管理”。
陕西省能源化工研究院下设：陕西能源资源综合勘探开发工程技术中心，陕西能源化工工程技术中心，陕西能源化工信息化管理与服务中心和综合管理部。
陕西省能源化工研究院的主要职责是直接为陕北能源化工基地建设提供技术支撑和服务，直接参与和组织实施陕北能源化工基地建设过程中重大科技项目的技术攻关。