Ngay từ năm 1994 Thủ tướng Chính phủ khi đó là Võ Văn Kiệt đã ký quyết định chọn địa điểm để xây dựng Nhà máy lọc dầu đầu tiên của Việt Nam tại Dung Quất[2], tuy vậy dự án nhà máy lọc dầu Dung Quất chỉ được chính thức khởi công vào ngày 28 tháng 11 năm 2005.

Nhà máy Lọc dầu Dung Quất được xây dựng với tổng mức đầu tư là hơn 3 tỷ đô la Mỹ (khoảng 40.000 tỷ đồng) với tên dự án là Nhà máy lọc dầu số 1 Dung Quất của chủ đầu tư là Tổng công ty Dầu khí Việt Nam.[3][4] nay là Tập đoàn Dầu khí Việt Nam - PetroVietnam.

Hợp đồng chính xây dựng Nhà máy lọc dầu Dung Quất đã được Tập đoàn Dầu khí Việt Nam ký với Tổ hợp nhà thầu Technip gồm các Nhà thầu: Technip (Pháp), Technip (Malaysia), JGC (Nhật Bản) và Tecnicas Reunidas (Tây Ban Nha).[1]

Để mô tả khối lượng công việc lớn của dự án tổng thầu của Technip đã so sánh: "Tổng số tài liệu thiết kế và sổ tay vận hành chất đầy khoảng 100 xe tải; diện tích các gói thầu chính xấp xỉ 600 hecta, tương đương với 1.200 sân bóng đá; hơn 150.000 tấn vật tư, thiết bị, tương đương với một triệu xe máy; trên 5 triệu mét dây cáp điện, đủ để căng 2 lần từ Hà Nội đến Thành phố Hồ Chí Minh; gần 17.000 tấn thép các loại, đủ để xây dựng hai tháp Eiffel; và một nhà máy điện công suất trên 100 megawatt đủ dùng cho cả thành phố Quảng Ngãi."[1] Technip cũng thông báo: việc thiết kế thực hiện với tiêu chí sử dụng tối đa các nguồn lực và phương tiện kỹ thuật của Việt Nam, cho nên 75% công việc của nhà máy sẽ do người Việt đảm nhận. Đã có 1.046 kỹ sư và nhân viên nhà máy được đưa đi đào tạo ở nước ngoài để chuẩn bị đảm đương việc vận hành nhà máy Dung Quất trong tương lai.[4]