臺塑石化公司于81年由臺塑、南亞、臺化、臺朔重工、福懋等公司集資設立，負責籌建年煉原油2,100萬公噸之煉油廠、年產135萬公噸之輕油裂解廠及發電總容量 182 萬瓩汽電共生廠，其他公司則分別籌建四十座石化中間原料廠，由于六輕計劃需要大量進出口原物料，為了提高進出口效率及降低進出口成本，以提升六輕計劃整體競爭能力，于民國八十二年本公司與臺塑公司合資成立麥寮工業區專用港管理股份有限公司，負責籌建麥寮工業港及港運業務。復配合政府開放電業政策，鼓勵民間投資興建電廠，以紓解國內電力不足，本公司乃于八十五年五月與臺塑、南亞及臺化公司合資成立麥寮汽電股份有限公司以興建發電廠。
為有效運送各項油品及化學品，于民國八十八年二月與臺塑公司合資成立六輕汽車貨運股份有限公司。另為全盤規劃汽油、柴油銷售通路事宜，于民國八十八年四月與合森實業、三商行等民間企業合資成立臺亞石油股份有限公司。
臺塑石化公司之煉油廠所提煉之汽油、柴油、航燃/煤油、燃料油、液化石油氣等油品均對外銷售；輕油則全數供應輕油裂解廠作為入料，所產出之乙烯、丙烯等石化品則全數供應麥寮臺塑工業園區內各相關中下游關系企業使用；其余石油焦等副產品亦供應企業內其他公司使用。汽電廠產出之電力、蒸汽、壓縮空氣及超純水等，亦主要供應六輕工業區內各關系企業所需，因此六輕計劃已充分整合成為有效率、具規模經濟且充分整合的石化工業投資計劃。全計劃奉行政院核定為國家建設六年計劃之民間重大投資項目。
目前六輕計畫一至四期總共投資金額約新臺幣5,744億元(含工業港、發電廠)，共興建61座工廠，其中57座已全部完工，余4座預定2006年底至2007年**季可陸續完工投產。
臺塑石化公司設立初時資本額為新臺幣150億元，為籌措建廠資金，分別于民國85、87、88及90年分別辦理現金增資125億元、150億元、175億元及100億元，截至目前(94/3)止資本額為843.4億元。公用一廠與三廠已分別于87年底與88年底完工運轉，公用二廠的三套發電機組也于93年9月全部完工運轉；二座輕油裂解廠均已完工投產，并在**套輕油裂解廠完成去瓶頸工程后，乙烯年產能可達到173.5萬公噸，不但紓解國內石化原料不足之困境，并帶動國內塑膠、化纖及電子等相關工業之蓬勃發展；本公司生產的油品于89年9月正式上市進入國內油品市場后，除結束公營事業獨占五十多年之局面，且因自由化充分競爭而使油品市場更加熱絡，并始終堅持提供自由市場中便宜油品的使命。
目前臺塑石化公司正進行六輕四期擴建計劃，包括煉油包括煉油廠提升產能二十﹪擴建工程，汽柴油加氫脫硫單元、年產能四十五萬噸的基礎油工廠、乙烯年產能一佰二十萬噸的輕油裂解三廠，公用三廠再新增之二套汽電共生系統，以及在麥寮工業港擴建的東五、六、七號碼頭等。由于遭逢鋼鐵材料價格大幅上揚以及主要設備交期延后，致施工進度略受影響，但在全體工程人員勤奮日夜趕工下，仍可望于今年及九十六年間陸續完工量產。