上海石化主要生产的产品分为四个大类：

石油产品：

包括汽油、柴油、航空煤油、液化石油气等。

化工产品：

包括乙烯、丙烯、丁二烯、纯苯、对二甲苯、精对苯二甲酸、乙二醇、环氧乙烷、醋酸乙烯、碳五等。

合成树脂及合纤聚合物产品：

包括聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚乙烯醇等。

合成纤维产品：

包括腈纶、涤纶短纤维、涤纶长丝等。

上海石化还生产其他中间化工原料和塑料制品，产品不仅覆盖国内市场，部分还远销至国外。其“三人”牌商标是市场上著名的商标，并且“三人”牌产品被评为上海市名牌产品和“信得过”产品