Омский НПЗ по объемам переработки занимает второе место в России. Установленная мощность предприятия по переработке нефти составляет 19,5 млн тонн в год. В 2009 году на предприятии было переработано 18,43 млн тонн углеводородного сырья. Глубина переработки нефти в 2009 году составила 86,66 %. Поэтапное строительство новых и реконструкция имеющихся мощностей позволили сформировать на Омском НПЗ один из самых современных наборов технологических процессов, существующих сегодня в нефтепереработке. ОАО «Газпромнефть-ОНПЗ» занимает в России лидирующие позиции по объемам производства моторного топлива. В 2009 году производство товарных бензинов составило 5,2 млн тонн (в том числе автомобильных – 3,6 млн тонн). Доля высокооктановых бензинов составила 82,43 %. Выпускаемые с апреля 2008 года Супер Евро-98 и Премиум Евро-95 заняли 10,99 % в общем объеме производства автобензинов.
В настоящее время на ОНПЗ идет реализация одобренной «Газпром нефтью» среднесрочной инвестиционной программы, которая предусматривает ряд высокобюджетных проектов. В их числе – проведенная в 2009 году реконструкция блока вторичной перегонки бензинов на установке АВТ-10, строительство установки изомеризации легких бензиновых фракций, строительство нового комплекса гидроочистки, состоящего из установки гидроочистки бензинов каталитического крекинга и гидроочистки дизельного топлива мощностью 3 млн тонн в год.