1982年，西安石油大学设立物理实验室；1997年1月成立物理实验中心，由西安石油大学统一建设，实行校、院两级管理，是西安石油大学实践教育的重要基地之一；2006年8月，物理实验中心被批准成为陕西省实验教学示范中心，也是西安石油大学第一个获批的省级示范教学中心。依托省级实验教学示范中心和课程建设，2024年物理实验课程获批省级一流课程。
物理实验中心现有教师16人，由实验教师和实验技术人员组成，其中教授2人、副教授4人、讲师6人、实验技术人员4人。实验中心现已形成了一支稳定的、具有高素质专业技术水平的师资队伍。实验中心面向全校理工科10个院系48个专业的本科生，开设了“物理实验ι”、“物理实验ⅱ”、“普通物理实验”、“普通物理实验课程设计”等课程，并承担了部分专业基础课和专业课中的实验内容、物理类学生的专业实习、毕业设计以及课外活动等教学任务，同时还承担了研究生教学实践任务，并且对不同层次学生开放了部分选做实验项目，满足了部分学生学习的需求，扩大了学生的知识面。目前实验中心每年大约承担6000名学生的各类实验课程。实验中心在支撑学校国家级、省级一流专业建设，为全校工科专业认证提供基础实验教学保障。
物理实验中心占地面积达到3361.7平方米，拥有实验设备3493台，仪器设备资产总值1000余万元，其中固定资产736万元。目前实验中心教学实验室全部配备了多媒体等现代化教学设备。“物理在线”、“物理实验精品课”、仿真实验平台和“在线物理实验”微信公众号等网页为物理实验网络化教学奠定了基础，建立了开放的多元化的教学条件和环境。经过多年建设，中心建成了演示实验室、仿真实验室、创新开放实验室，使实验中心的信息化水平上了一个新台阶。
物理实验中心作为开展探索教学改革的重要基地，确立了“保证基础，加强提高，理工渗透，探索创新”的课程体系改革原则。自2006年以来，不断探索开放式教学改革模式，已经形成了面向不同对象的分层次开放选作实验教学模式，为学生提供了更多的自助学习机会，受到广大学生的好评。实现了以开设基础实验、综合实验、设计创新型实验、研究开发型和工程应用型的五级实验项目的新课程体系。
中心自成立以来，原陕西省委副书记王侠、副省长朱静芝、教育部学位办副主任王立生、中石油管道局书记张学明、专业认证专家先后来实验中心检查指导工作。美国匹兹堡州立大学校长tom bryant博士、美国威廉佩恩大学校长thomas boy教授、北亚利桑那大学师生曾先后到实验中心参观，省内其他大、专院校、科研单位和部分外省高校也前来参观学习，在省内高校中起到了示范作用。
