پالایشگاه نفت سپاهان در سال 1371 بعنوان یکی از واحدهای پالایشگاه اصفهان آغاز به فعالیت نمود. این واحد پالایشگاهی در ابتدای مهر ماه سال 1378 به صورت یک شرکت سهامی خاص تحت عنوان شرکت تصفیه روغن اصفهان تأسیس و تحت شماره 155078 مورخ 1378/07/01 در اداره ثبت شرکتها و مالکیت صنعتی تهران به ثبت رسید. همچنین طبق بند ج تبصره 10 قانون بودجه سال 1379 و در راستای تصمیمات کمیته تأدیه مطالبات صندوق مقرر گردید این شرکت به عنوان کارخانه روغن سازی پالایشگاه اصفهان به صندوق بازنشستگی، پس انداز و رفاه کارکنان صنعت نفت واگذار گردد. بر این اساس و با توجه به طولانی شدن فرآیند واگذاری،  این شرکت عملاً تا پایان سال 1380 فعالیت عملیاتی و تجاری نداشته و كليه فعاليتها در قالب شخصيت حقوقي پالايشگاه اصفهان انجام شده است. با واگذاری این شرکت از ابتدای سال 1381 فعالیت آن آغاز و به استناد مصوبه مجمع عمومی فوق العاده صاحبان سهام مورخ 1381/02/28 نام شرکت از تصفیه روغن اصفهان (سهامی خاص) به شرکت نفت سپاهان (سهامی خاص) تغییر یافت. این شرکت از جمله واحدهای تجاری متعلق به صندوق بازنشستگی، پس انداز و رفاه کارکنان صنعت نفت بوده که در سال 1385 کلیه سهام صندوق به شرکت سرمایه گذاری صندوق بازنشستگی کارکنان صنعت نفت انتقال یافته است. براساس تصمیمات اتخاذ شده مبنی بر تبدیل شرکت از سهامی خاص به سهامی عام اقدامات اولیه به همین منظور از اوایل سال 92 بعمل آمده و در تاریخ 1392/06/21 شرکت به سهامی عام تبدیل گردید.