我校圖書館由成都校區圖書館和南充校區圖書館兩部分組成。
南充館建於1958年，現有館舍面積11468平方米，1552個閱覽座位。成都館建於2002年，現有館舍面積21399平方米，2480個閱覽座位。圖書館閱覽座位共計4032個，館舍總面積達32867平方米。
成都校區圖書館設有辦公室、資源建設部、信息諮詢部、技術部、讀者工作部(含閱覽部、流通部)。共有教職工56人，其中高級職稱 8人，中級職稱27人;具有博士學位1人，碩士學位5人，本科 23人。
我館館藏以石油天然氣文獻爲特色，理、工、管、經、文、法、教等不同學科協調發展。紙本圖書183萬冊，電子圖書125萬冊，電子期刊3萬種。訂購印刷型期刊1834種，購買數據庫40個。
圖書館秉承“讀者第一，服務至上”的工作理念，致力於共享、實時、優質和快捷的服務原則。書刊資料全部實行開架借閱，12個閱覽區/室服務時間爲每天8:00至22:00(週末8:30至22:00)， 周開放時間達到97小時。圖書館廣泛開展館外虛擬文獻的資源共享和文獻傳遞服務，與國家科技文獻中心(NSTL)、高校人文社科文獻中心(CASHL)、國家圖書館、中國科學院國家科學圖書館、教育部CALIS中心、科技部西南信息中心、中國石油信息所、四川大學圖書館、成都理工大學圖書館等文獻機構進行館際互借、文獻代複製和代傳遞服務。與西南交通大學、中國石油大學圖書館教育部科技查新站合作，在我館建立科技查新代辦站，直接爲我校科研工作者提供查新服務。圖書館結合本校的教學科研實際，自行研發多種服務類型的數據庫系統平臺:碩博士學位論文管理系統、學位論文提交系統、學位論文審覈系統、學位論文搜索系統、文獻信息傳遞平臺、遠程訪問系統、圖書館事實數據庫、圖書館短信服務系統、圖書館讀者問卷調查系統、教師參考書推薦系統、教師教學參考園地等。
圖書館爲及時面向讀者解難釋疑，推出了在線諮詢系統和網絡留言薄，建立了圖書館教師讀者QQ諮詢羣(羣號149710802)、學生讀者QQ諮詢羣(羣號 373497105)，開設了圖書館新浪官方微博()及時發佈信息。
西南石油大學非常重視圖書館自動化和數字圖書館的建設。1997 年，圖書館建成了以小型機SUN3000爲主服務器的自動化集成管理系統，使圖書館的管理、採訪、編目、流通、期刊、OPAC等有關業務都實現了自動化。 1999 年，建成以 JVC 光盤庫 +AXIS 光盤塔爲數據中心的圖書館光盤網絡服務器系統。2008年，建成以Sun4900、Sun6130、浪潮AS1000爲核心設備的存儲網絡系統，以及本地鏡像數字圖書館服務系統，共計服務器系統10套，磁盤陣列容量達到40TB。2010年，圖書館自動化系統全面接入學校一卡通系統，當前提供的服務包括館藏目錄在線查詢、電子文獻遠程訪問、自助借還、文獻傳遞、手機短信服務、館際互借、參考諮詢、文獻徵訂、新書刊報道等。 圖書館工作人員積極開展各種學術研究與信息報道。已在正式出版的各級學術刊物及學術會議上發表研究論文200 多篇，其中 4 篇英文論文在國際學術會議上發表。參加和主持國家、省、部、局、院級科研項目20餘項。正式出版論文集《新時期石油高校圖書館工作》等。
圖書館常年開展多項讀者互動活動，包括信息素質教育三部曲，即新生入館教育、日常讀者培訓、畢業設計講座。世界讀書日成爲每年的文化活動主題。成立讀者自治委員會，讓勤工助學團隊參與圖書館的基礎服務工作，吸引志願者來圖書館爲讀者服務。此外，還積極參與社區經濟建設與文化發展，爲社區的國家重點科研單位提供信息服務。
圖書館先後於1995年、1998年、2008年、2012年先後榮獲四川省教育廳及四川省高校圖書館工作委員會評選頒發的“四川省高校優秀圖書館”、“四川省先進圖書館”稱號。四川省教育廳組織四川省高等學校圖書館自動化、網絡化建設評估，我校圖書館2004年被評爲優秀圖書館。我校圖書館於 2005年被清華同方知網(北京)技術有限公司評爲四川省CNKI數據庫最佳應用單位。2010年度在社館圖情信息交流活動中，獲得“與科學同行優秀圖書館”稱號。獲得機械工業出版社“2013年度全國優秀館藏圖書館”稱號。截止2014年3月2日，網上調查結果顯示，讀者對圖書館服務工作整體評價的滿意度達到90.4%。
西南石油大學圖書館的建設目標是:建設學術型、研究型圖書館，紙質資源與數字資源協調發展。在信息資源、服務方式、服務質量及信息技術等方面達到國內高校較爲先進水平。