PVOil Thái Bình tiền thân là Công ty Dầu khí I Thái Bình, trực thuộc Tổng cục Dầu khí, nay là Tập đoàn Dầu Khí Việt Nam. Công ty hiện có vốn điều lệ 109 tỷ đồng, trong đó Tổng công ty Dầu Việt Nam (PVOil) sở hữu 68%, tương ứng hơn 7,4 triệu cổ phiếu.
PVOil Thái Bình đang sở hữu một kho trung chuyển xăng dầu, sức chứa 6.000 m3, cùng cùng hệ thống 15 cửa hàng xăng dầu tại trên địa bàn 2 tỉnh Thái Bình và Hưng Yên. Ngoài ra, Công ty có nhà máy nước khoáng, nước giải khát với 3 dây chuyền sản xuất được nhập từ Italia và hơn 15 phương tiện vận tải.
Trong 2 năm 2015 và 2016, PVOil Thái Bình đạt doanh thu lần lượt là 684,6 tỷ đồng và 519,6 tỷ đồng; lợi nhuận trước thuế tương ứng đạt 1,36 tỷ đồng và hơn 1,8 tỷ đồng. 6 tháng đầu năm 2017, Công ty đạt 1,02 tỷ đồng lợi nhuận, hoàn thành 63,7% kế hoạch năm (1,6 tỷ đồng).