1983年，开发湄洲湾被列入国家“六五”时期基本建设重点项目的前期工作；1984年被国家计委列为国土规划试点项目。1985年12月6日，中央人民政府批准在湄洲湾南岸肖厝港区建设福建炼油厂项目的可行性研究报告。1986年，炼油厂水（日产5000吨南埔水厂供给施工、生活用水）、电（仙境110千伏输变电站）、路（修建龙头岭至炼油厂、码头二级公路）、码头（沙格万吨杂货码头装卸大型设备）、通信（南埔邮电局300门半自动电话）等配套工程的建设启动。

1988年，中国石化集团公司和省政府决定，由中央和地方合资建设福建炼油厂，开始厂区的“四改一平”（改道路、给水、通信、电力线路及土地平整）。1989年5月27日，泉州市委、市政府在惠安县召开有中央、省、市、县、乡（镇）五级有关领导和行政村、群众代表参加的福建炼油厂建设现场办公会议。会议达成一致共识，要以高度责任感、紧迫感，树立顾全大局、先做贡献的思想，大力支持炼油厂建设，保证炼油厂工程建设的顺利进行。1990年6月17日，福建炼油厂正式动工兴建，130多个单项工程全面铺开。1992年9月，年加工原油250万吨的炼油厂建成投产。1993年9月，福建炼油厂全面建成投产。从此，福建省结束了燃油要靠外省调运的历史。

此后，随着改革开放的深入，福建炼油厂经过改制和改扩建，引进新的合作伙伴和新项目，规模不断扩大，年炼油能力达1400万吨，为石化成为泉州的千亿元支柱产业打下了基础。