Филиал Тюменского государственного нефтегазового университета в Ноябрьске готовит специалистов с 1987 года. В разные годы учебное заведение носило статус техникума и колледжа, а в 2008 году было преобразовано в Ноябрьский институт нефти и газа. Особенностью учебного заведения является непрерывность образования. Институт ведет прием по восьми специальностям среднего профессионального и по шести направлениям подготовки высшего образования (бакалавриат). При этом все студенты уже на третьем курсе получают рабочую профессию по профилю обучения. В структуре филиала действует Центр по профессиональной подготовке, который оказывает дополнительные образовательные услуги физическим и юридическим лицам. Студенты Ноябрьского института нефти и газа умеют и учиться, и отдыхать. Свои таланты они успешно реализуют в спортивных секциях и творческих студиях филиала.

Колледж отраслевых технологий и сервиса появился в структуре Нефтегазового университета 1 сентября 2014 и объединил несколько подразделений вуза: Технологический колледж, отделение НПО/СПО Гуманитарного института, торгово-экономическое отделение Института менеджмента и бизнеса. Три года подряд преподаватели и мастера производственного обучения КОТиС являются победителями конкурса «Преподаватель года» в номинациях «Преподаватель года» и «Мастер года». Студенты отделения технологии продукции общественного питании два года подряд принимают участие в Открытом чемпионате профессионального мастерства среди молодежи WorldSkills Russia в компетенциях «Повар», «Кондитер». Преподаватели и студенты колледжа — неоднократные призёры Международного кулинарного кубка «ЕврАзия». Команда студентов Колледжа отраслевых технологий и сервиса —  серебряный призёр Второго Российского конкурса кулинаров по рабочему (корпоративному) питанию. Обучающиеся отделения технологии швейных изделий, рекламы и дизайна успешно участвуют в ежегодном Международном молодежном архитектурно-художественном фестивале «ЗолотаяАрхИдея» и  Международном конкурсе «Современные технологии в проектировании одежды». Колледж гордится своими студентами, среди которых обладатели стипендии имени Д.И. Менделеева и стипендиаты губернатора Тюменской области.

Общеобразовательный лицей Тюменского государственного нефтегазового университета по праву занимает позицию престижного учебного подразделения вуза, куда поступают по окончании девятого класса сориентированные на инженерные направления и специальности обучающиеся школ города Тюмени, Тюменской, Курганской областей, Пермского края, Ханты-Мансийского и Ямало-Ненецкого автономных округов. В лицее реализуется программа среднего общего образования по двум профилям: физико-математическому и информационно-технологическому. В 2016-2017 учебном году открываются физико-химический и архитектурно-строительный профили. Обучающиеся изучают не только дисциплины Федерального государственного образовательного стандарта, но и свыше 20 факультативных занятий и элективных курсов, направленных на всестороннее развитие личности и инженерной ментальности. Учебный процесс осуществляют опытные педагоги, имеющие высшую квалификационную категорию, являющиеся обладателями учёных степеней, награждённые Почётными грамотами и Благодарственными письмами Тюменской областной Думы, губернатора Тюменской области, почётными отраслевыми званиями. Обучающиеся под руководством своих наставников выстраивают индивидуальную образовательную траекторию, активно занимаясь учебной и научно-исследовательской деятельностью. Талантливые лицеисты становятся победителями и призёрами всероссийских олимпиад, международных конкурсов, научных форумов и студенческих конференций. В лицее функционируют научное общество «МИР», астрономический кружок «Сарос», Школа физики выходного дня для школьников Тюмени имени С.П. Капицы.