柴油的生產過程主要包括以下幾個步驟：
原油脫鹽脫水：首先對原油進行脫鹽和脫水處理，以去除原油中的雜質，為後續的蒸餾和加工做準備。
常壓蒸餾：將處理後的原油進行常壓蒸餾，分割出適宜作為汽油和柴油的餾分，這些餾分被稱為直餾餾分，如石腦油、常一線、常二線柴油等。
二次加工：以煉製過程中產生的常、減壓重油等為原料，採用熱裂化、催化裂化、加氫裂化和延遲焦化等二次加工方法，將高沸點餾分裂解為適宜作燃料的低分子餾分。這些餾分包括熱裂化、催化裂化和焦化組份。
精製和添加劑：將直餾餾分油和二次加工方法得到的餾分油，分別進行電化學精製、加氫精制、脫硫醇和脫蠟，以除去其中的有害物質，提高油品質量。同時，根據不同牌號汽、柴油的質量要求，以上述各種餾份油為組份，按所需的比例並加入適量的各種添加劑進行調和，即得到質量符合國家標準的汽、柴油。
此外，生產柴油還有兩種方案，一種是常壓汽提法，另一種是減壓蒸餾法。常壓汽提法塔底不設重沸爐，一般用1.0MPa過熱蒸汽作為汽提蒸汽，並在常壓塔增加柴油側線，通過汽提蒸汽量控制產品的拔出量。減壓蒸餾法則有單獨的減壓塔和減壓爐及抽真空系統，通過製造一定真空度的環境，降低油品的蒸汽壓，通過較低的溫度拔出較重的油品。常壓汽提法投資小，但對柴油的生產或進一步切割尾油產品的手段較小；而減壓蒸餾法操作靈活性大一些，但投資大。