中国石油大学（北京）北京校区2020年设置了21个本科招生专业（类），共包含32个本科专业，部分专业实行大类招生，详情见下表。其中地质类、地球物理学类、数学类首次合并大类招生；机器人工程、地球物理学、统计学、思想政治教育专业为2020年首次招生专业。
| 学院 | 专业（类） | 科类 |
| 地球科学学院 | 地质类（地质学、资源勘查工程） | 理工类 |
| 石油工程学院 | 石油工程 | 理工类 |
| 化学工程与环境学院 | 化工与制药类（化学工程与工艺、能源化学工程） | 理工类 |
| 环境科学与工程类（环境科学、环境工程） | 理工类 | |
| 机械与储运工程学院 | 机械类（机械设计制造及其自动化、机器人工程、能源与动力工程、过程装备与控制工程） | 理工类 |
| 油气储运工程 | 理工类 | |
| 地球物理学院 | 地球物理学类（勘查技术与工程、地球物理学） | 理工类 |
| 安全与海洋工程学院 | 海洋油气工程 | 理工类 |
| 安全工程 | 理工类 | |
| 新能源与材料学院 | 材料科学与工程 | 理工类 |
| 新能源科学与工程 | 理工类 | |
| 信息科学与工程学院 | 自动化 | 理工类 |
| 电子信息工程 | 理工类 | |
| 计算机科学与技术 | 理工类 | |
| 理学院 | 数学类（数学与应用数学、统计学） | 理工类 |
| 应用化学 | 理工类 | |
| 经济管理学院 | 经济学类（能源经济、金融学） | 理工类 |
| 信息管理与信息系统 | 理工类 | |
| 工商管理类（财务管理、会计学、市场营销） | 文理兼招 | |
| 马克思主义学院 | 思想政治教育 | 文史类 |
| 外国语学院 | 英语 | 文史类 |