تأسست شركة البترول الوطنية الكويتية في أكتوبر عام 1960 كمشروع مشترك بين الدولة والقطاع الخاص، لكي تعمل في جميع ميادين الصناعة النفطية من الحفر والتنقيب إلى تسويق وبيع المنتجات النهائية في السوق المحلية والعالمية. وكانت عند تأسيسها أول شركة بترول وطنية بالكامل في المنطقة، اذ أن الشركات النفطية الأخرى كانت تملكها كليا أو جزئيا مصالح أجنبية. لكن الشركة سرعان ما ركزت اهتمامها على صناعة تكرير النفط وتسويق المنتجات البترولية الى المستهلك المحلي وفي الأسواق العالمية. ومن أجل هذا الهدف قامت ببناء مصفاة لتكرير النفط خاصة بها في عام 1968 وهي مصفاة الشعيبة والتي شيدت في ذلك الحين وفق أحدث تقنية معروفة في صناعة تكرير النفط إذ كانت مصفاة تعمل كلية بالهيدروجين.
وفي عام 1975 جرت توسعة المصفاة لترتفع طاقتها التكريرية من 95 ألف برميل يوميا الى 200 ألف برميل يوميا. وفي العام نفسه أصبحت الشركة مملوكة بالكامل بعد أن اتخذت الحكومة الكويتية في عام 1975 قراراً بتملك كامل ثروتها النفطية وجرى التعويض على حاملي أسهم الشركة من القطاع الخاص الذين كانوا يملكون 40% من الشركة. ومن الجدير بالذكر أن شركة البترول الوطنية الكويتية قبل إنشاء مؤسسة البترول الكويتية كانت تتولى تسويق المنتجات البترولية من مصفاتي الشعيبة والأحمدي في الأسواق العالمية من خلال مكاتب منتشرة في أوروبا وأمريكا وشرق آسيا. وهي المكاتب التي آلت إلى مؤسسة البترول الكويتية وأصبحت عماد دائرة التسويق العالمي في المؤسسة. كما كانت تمتلك بعض ناقلات المنتجات النفطية والتي آلت ملكيتها بعد هيكلة القطاع النفطي إلى شركة ناقلات النفط الكويتية، إحدى الشركات التابعة لمؤسسة البترول الكويتية.