В статье рассматриваются проблемы развития нефтегазохимической отрасли в России в последнее десятилетие и причины существенного отставания отрасли от других промышленно развитых стран. Выполнен анализ академических исследований по кластерной тематике, включая сравнение, обобщение и систематизацию факторов развития нефтегазохимической отрасли в России. Развитие нефтегазохимической отрасли по цепочке «производственные комбинаты – производственные комплексы» требует перехода к новому этапу – кластерной организации, которая позволит нефтегазохимической отрасли повысить эффективность использования ресурсов и конкурентоспособность продукции, а также снизить издержки производства. Проанализированы и обобщены основные кластерные концепции, включая определения, признаки, состав и элементы кластеров. Рассмотрены стратегические документы развития нефтегазохимического сектора и достигнутые результаты при формировании нефтегазохимических кластеров в России, а также опыт создания и инструментарий государственной поддержки химических кластеров в Европе и Азии. Обосновано, что успешное развитие кластеров в нефтегазохимии связано с государственной инициативой их создания и обусловлено государственной поддержкой развития инфраструктуры, а также необходимостью наличия в составе кластера научно-исследовательских организаций, способствующих созданию наукоемкой продукции, объединения участников с целью формирования эффективной цепочки добавочной стоимости с учетом НИОКР и специфических активов. При создании нефтегазохимических кластеров в России следует учитывать индивидуальность и уникальность каждого кластера с учетом используемых видов сырья и ресурсов, требуемой инфраструктуры, мер поддержки и стимулирования со стороны государства.