1945 - wraz z utworzeniem Centrali Produktów Naftowych powstaje 21 laboratoriów regionalnych odpowiedzialnych za
kontrole jakości paliw w bazach i stacjach CPN w całej Polsce

1964 - jako część Mazowieckich Zakładów Rafineryjnych  i Petrochemicznych powstają laboratoria płockie

1999 - w wyniku połączenia CPN i Petrochemii Płock S.A. powstaje PKN ORLEN S.A.

2003 - rejestracja ORLEN Laboratorium Sp. z o.o. powstałej w wyniku wydzielenia ze struktur PKN ORLEN S.A.​

2005 - nabycie udziałów spółki RAF-LAB Sp. z o.o. z Jedlicza przez ORLEN Laboratorium Sp. z o.o.

2006 - włączenie w struktury Spółki Laboratorium Badań Środowiskowych 

2014 - przejęcie aktywów laboratoryjnych EkoNaft i utworzenie laboratorium w Trzebini

2015 - przejęcie aktywów laboratoryjnych Pro-Lab Sp. z o.o.

2016 - przekształcenie ORLEN Laboratorium  w Spółkę Akcyjną 

2019 - podpisanie Zakładowego Układu Zbiorowego Pracy i konsolidacja aktywów laboratoryjnych z ORLEN Eko i ORLEN Południe

​