Статья посвящена исследованию нефтеперерабатывающих заводов России на основе многомерного кластерного анализа. Цель работы заключается в комплексном исследовании отечественных нефтеперерабатывающих заводов с точки зрения их инновационного и технологического потенциала. Анализ производился по выборке из 34 нефтеперерабатывающих заводов России, для каждого из них были отобраны важнейшие показатели, характеризующие деятельность предприятий. В результате применения метода кластерного анализа выделены 4 кластера нефтеперерабатывающих заводов с различными нновационно-технологическим потенциалом. Для каждой группы заводов были определены самые слабые по уровню развития предприятия и обоснованы рекомендации по увеличению их инновационно-технологического потенциала. Полученные результаты могут быть использованы для повышения эффективности работы нефтеперерабатывающей отрасли в целом. Поскольку программа модернизации НПЗ продолжается и корректируется под влиянием внутреотраслевых и геополитических изменений, то результаты исследования могли бы выявить ключевые группы проблем и внести вклад в совершенствование механизмов управления эффективностью нефтепереработки в России.