新星石油广州有限公司的前身是地质矿产部第十二石油普查勘探大队，是一支有辉煌历史和光荣传统的地勘队伍。早期（1965）从事多年铀矿普查勘探，广州油气设备回收公司为我国第一课原子弹成功爆炸发挥了重要作用；而后从事石油普查勘探，取得了南海珠江口盆地及海南福山凹陷油气勘探的突破，在华南地区发现了三水盆地宝月，刘边油气田，在新疆塔里木盆地及东北松辽南盆地转战二十载，为新疆塔河油田及东北松辽油田的发现做出了重要贡献。在长期勘探开发实践中，公司积累了许多宝贵的经验，聚集了地质，物探，广州油气设备回收公司钻探，测试等第一批优秀专业人才及各类经营管理人才。
2000年，新星石油广州有限公司随原中国新星石油公司并入中国石化集团，成为中国石化集团的三级全资子公司。公司的矿业开发已经成为中国石化集团新星石油有限责任公司的三大主业之一，依托中国石化集团，新星石油公司的强大实力，公司加大对矿业勘探开的力度，实现矿业开发的快速发展。