Клубът е създаден през 1962 година от работници на строителната площадка на бъдещия Нефтохим. Тогава все още тимът няма име. Отборът започва в "А" окръжна група под името Строител, а всички футболисти са от нефтохимическия комбинат. Първият изигран контролен мач е с Локомотив (Бургас). През 1964 тимът окончателно приема името Нефтохимик. През 1965 година отборът влиза в "Б" група. На първия мач на стадион "9 септември"(сега на Черноморец) тимът събира 8000 зрители. Всички играчи са работници в Нефтохим. През 1965 година започва строителството на стадиона, на който трябва да играе мачовете си новият футболен отбор. През 1967-а е открит официално стадион "Нефтохимик" с мач между младежките отбори на България и Финландия. През 1969 година с решение на ЦК на БКП в Бургас се взема решение да бъде създаден обединен бургаски клуб
Нефтохимик е закрит, а най-добрите му играчи ги пращат в Черноморец. До 1981 година Нефтохимик развива единствено работнически спорт и участва в различни работнически първенства. Черноморец се опитва да вземе стадиона, защото тогава играе мачовете на Колодрума, но ръководството на Нефтохим не го допуска, след като създава вътрешно работническо първенство, което да ползва стадиона. На 6 май 1981 година, след като стадионът на ЖСК Локомотив (Бургас) е разрушен, се взема решение отборът, който е създаден през 1932 година и има нужда от стадион, да се обедини с Нефтохимик. Клубът се регистрира като самостоятелно юридическо лице по Закона за лицата и семейството на 29 януари 1986 година и тази дата се приема за рождена дата на отбора.
През лятото на 1990 година начело на клубната управа застава Христо Порточанов и след четири години отборът се класира за участие в елитната "А" Професионална футболна група, където се класира на 2 пъти за турнира за купата на УЕФА. Отборът е и двукратен носител на купата на ПФЛ през 1996 и 1997 г. както и финалист за Купата на България през 2000 г.
През есента на 1997 година, след като в среща от началото на шампионата Нефтохимик побеждава Миньор с 1:0, старши треньорът на отбора Димитър Димитров-Херо напуска клуба в посока Литекс. Начело на отбора застава Димитър Стойчев, който сега ръководи възкръсналия Нефтохимик 1986 в Югоизточната "В" група.
Още през есента на 1997 година "шейховете" се проявяват много прилично и на европейската сцена в турнира за Купата на УЕФА. През сезон 1997/1998 отборът дебютира в евротурнирите и играе с норвежкия Бран. В първия мач в Норвегия "нафтата" губи като гост с 1:2, но удрят четири греди. На стадиона в квартал "Лазур" съсипват своя съперник, но въпреки преимуществото и победата с 3:2, гостите с повече голове на чужд терен се класират напред. През сезон 2000/2001 Нефтохимик пак стига до мачове в европейските клубни турнири. В изданието за Купата на УЕФА "шейховете" първо елиминират отбора на Омония (Кипър), воден тогава от Паро Никодимов, след 0:0 в Никозия и 2:1 в Бургас.
Със следващия съперник - авторитетният Локомотив (Москва), се води невероятна битка на "Лужники", която минава през различни обрати. При минусова температура в средата на септември и прехвърчащ сняг срещата завършва 4:2 за домакините. В Бургас въпреки положенията за Нефтохимик, руските локомотивци са се окопали здраво и двубоят завършва 0:0.
Неусетно след турнирната еуфория през следващите години идва период на спад. Ръководството е сменено. Христо Порточанов вече не е начело на тима. Отбора е поет от "Петрол Холдинг" и е прекръстен на Нафтекс. Така се стига до момента, в който Георги Василев поема тима. Както е известно, Гочето е шампион на България като треньор на Етър, Левски и ЦСКА. Отборът изпада, но Гочето се решава на изключително мъжка постъпка и продължава да води тима в Източната "Б" група. Отборът стига до бараж за "А" група, но губи от Видима (Раковски) в Стара Загора. През тази година тимът също стигна до бараж и отново загуби от Спортист (Своге). След това собственикът Митко Събев се отказа тотално от недолюбваното си отроче.
В началото на юли 2009 г. собственика на клуба реши да закрие клуба, като отбора се слее с тима на Поморие и новия отбор да носи името "Черноморец - Поморие" Бургас. Новият отбор взе лиценза на ПФК "Нафтекс" и влезна да се състезава в Източна "Б" група на мястото на закрития тим. Само няколко дена след това собствениците на фирма Евробилдинг Инженеринг ООД решиха да се притекат на помощ и да спасят славния бургаски клуб. Те се договориха с г-н Митко Събев и закупиха клуба заедно с всички нематериални активи. Клуба се обедини с ФК "Атлетик" и прие ново си старо име - ФК "Нефтохимик 1986". През сезон 2009/2010 тима участва в Югоизточна "В" група.
На първия мач в Долно Езерово срещу Хасково се събраха над 3000 души. Президент на новосформирания отбор е Мартин Дяков. Изпълнителен директор е играещия отново Милен Георгиев, а спортно-техническия директор е някогашния любимец Станчо Цонев.
В отбора за да помогнат да бъде върната старата слава са се притекли още Благомир Митрев, Тодор Киселичков, Антон Спасов, Ганчо Евтимов, Красимир Денев, Мирослав Косев и Станимир Димитров. Остава отборът да извърви отново пътя от "В" до "А" група, и да зазвучи пак песента Бургаски вечери и "Зелената магия" да погълне отново цяла България.
УСПЕХИ:
А ПФГ Вицешампион 1996-7 година.
Б ПФГ 1-Во място 1993-4 година.
Купа на ПФЛ 1-во място 1996 - 1997 година.
Купа на България 3-то място 1987 и 1995 година.
Купа на БФС 2-ро място 1991 година.
Приз за най-резултатно нападение за 1996 и 1997 година.
Носител на купата на АФЛ 2011 година.