地球科学学院前身是东北石油学院石油勘探系，是1960年建校伊始创办的主干系之一。1975年更名为大庆石油学院石油勘探系，2001年更名为大庆石油学院地球科学学院，2010年更名为东北石油大学地球科学学院。 学院下设7个教学科研机构（资源勘查工程系、勘查技术与工程系、地质系、地球化学系、地球物理系和油气资源勘查与应用研究所、地球科学实验中心）和2个管理机构（办公室和学生工作组）。学院拥有地质资源与地质工程工学博士学位授权一级学科点（省重点学科）和博士后科研流动站，3个博士学位授权点（矿产普查与勘探、地质工程、地球探测与信息技术），6个硕士学位授权点（矿产普查与勘探、地质工程、地球探测与信息技术、地质学、地球化学、地球物理学），2个省领军人才梯队（矿产普查与勘探、地质工程）。 学院在职教职工112人，其中专任教师100人、管理人员12人。其中正高级职称40人、副高级职称45人。具有博士学位教师80人，具有国外访问经历教师17人。博士生导师19人、硕士生导师65人。拥有国务院特殊津贴专家2人，教育部新世纪优秀人才1人。龙江学者特聘教授3人、青年学者1人，黑龙江省杰出青年科学基金获得者3人，黑龙江省领军人才梯队带头人2人、后备带头人4人，黑龙江省政府津贴专家2人，黑龙江省教学名师1人，黑龙江省优秀教师1人，黑龙江省模范教师1人，黑龙江省“五一劳动奖章”获得者1人，孙越崎青年科技奖获得者1人，省高校青年学术骨干1人，CNPC优秀教师4人；校级十佳教师10人，获校级教学质量优秀奖4人。此外，拥有双聘院士1人、特聘教授4人、兼职教授3人、客座教授4人。 学院拥有2个省级高校科技创新团队（油气成藏与保存、断裂变形封闭性及与流体运移），拥有1个省部共建国家重点实验室培育基地（非常规油气成藏与开发），1个省重点实验室（油气成藏机理与资源评价）和3个CNPC重点实验室（断裂控藏、天然气保存与破坏机理、油气地球化学）。拥有1个国家级实验教学示范中心（石油工程与地质国家级教学实验示范中心），1个国家级大学生校外实践教育基地（河北柳江盆地国家级理科实践教育基地），2个省级教学团队（油气藏形成组研究生优秀导师团队、资源勘查工程教学团队），1个省级实验教学示范中心（油气资源勘查）、1个省级虚拟仿真实验教学中心（油气成藏与勘探），1个校级研究生创新实践平台（石油地质类）。此外，建有辽宁兴城、松辽盆地周边野外地质实习、大庆油田生产实践教学基地和中国石油勘探开发研究院、东方地球物理公司研究院等7个研究生联合培养与创新实践基地。地球科学学院是东北石油大学最具实力和特色的学院之一。 学院在建设和发展过程中，不断开展国际化合作交流以加强人才培养力度。近五年举办大型国际、国内学术会议6次，海外参会人数达40人次，特邀国外知名专家和教授14人，其中做讲座报告12人次。先后派遣青年教师17人到国际知名大学和科研机构进行海外访问交流，包括英国帝国理工大学，澳大利亚西澳大学，美国德州农工大学、宾夕法尼亚州立大学、佐治亚理工学院，加拿大卡尔加里大学、里贾纳大学，瑞典乌普萨拉大学，奥地利莱奥本矿业大学，新西兰奥克兰大学等。通过国外交流访学已经与各访问机构建立了合作培养研究生机制，平均每年合作培养博士和硕士研究生3-6人。 近五年，学院招收本科生1499人、硕士研究生415人、博士研究生59人。学院坚持以教学为中心地位和“强基础、重能力、宽口径、创特色”的教学理念，累计为国家培养各类毕业生一万余人。与此同时，学院始终坚持特色争优、开拓创新的科研理念，形成了10个特色优势研究方向。近五年，地球科学学院承担各类国家级科技项目75项、省部级科技项目59项，科研总经费达1.3亿元。先后获国家科技进步二等奖1项、获省部级以上科技进步奖26项（其中科技进步一等奖2项、二等奖4项、三等奖20项）。近五年发表科技论文425篇，其中SCI、EI收录80余篇；出版专著和教材15部；授权发明专利26项。 经过几代勘探人的共同努力，地球科学学院已经成为我国培养资源勘探领域高级人才的摇篮。面向未来，地球科学学院将以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，坚持“以人为本、科学发展、质量立院、特色创优”的办学理念，抓住机遇，锐意改革，求真务实，开拓创新，为创造更加辉煌的明天而努力奋斗。
石油工程学院石油工程学院的前身是创建于1960年的石油开发系，已故国际著名学者、国内石油界元老周世尧教授任首届系主任。现有教职工124人，博士生导师34人，教授（研究员）37人，副教授（高级工程师）33人。教师队伍中有中国工程院院士5人，国务院学科评议组成员1人，龙江学者5人，国家重点学科带头人3人，享受国务院特殊津贴专家6人，省级教学名师1人。 学院拥有石油与天然气工程国家一级重点学科（含油气田开发工程、油气井工程、油气储运工程3个国家二级重点学科），设有石油与天然气工程博士后科研流动站和石油与天然气工程博士学位授予权一级学科。 学院现开设石油工程（国家特色专业）、油气储运工程（国家特色专业）和海洋油气工程3个本科专业。拥有“石油工程与地质”国家级实验教学示范中心、“石油与天然气工程”国家级虚拟仿真实验教学中心以及“石油工程”省级实验教学示范中心。获得国家级教学团队、国家级精品视频公开课、国家级精品资源共享课、国家级教学成果奖等一系列高水平成果。 学院建成“提高油气采收率”教育部重点实验室、“高效钻井破岩技术”国家工程实验室研究室、非常规油气藏与开发省部共建国家重点实验室培育基地等6个科研平台。近年来，共承担国家自然科学基金、国家科技重大专项、省自然科学基金等国家、省部级科研项目100余项；年均科研经费超过5500万元。获国家科技进步特等奖1项，国家科技进步二等奖3项，国家技术发明二等奖2项，省部级奖励50余项。 经过近60年的建设，学院已经发展成为国内石油行业公认的高层次人才培养和科技创新的重要基地，累计培养各类毕业生近20000人，遍布海内外。其中包括以中国工程院院士胡文瑞为代表的企业专家，以龙江学者讲座教授、美国科罗拉多矿业大学终身教授吴玉树为代表的海外学者和以原1205钻井队队长、全国劳动模范胡志强为代表的基层骨干，为我国石油工业的发展做出了重要的贡献。