Các đơn vị chế biến đầu tiên của nhà máy lọc dầu tại Port Arthur được xây dựng vào năm 1902 bởi Công ty Texas, sau đó là Texaco. Nguồn gốc của nhà máy lọc dầu này có thể bắt nguồn từ sự bùng nổ dầu Spindletop gần Beaumont, Texas. Nó đi vào hoạt động vào năm 1903. Cảng Arthur nằm ở phía đông Texas trên Vịnh Mexico. Tại một số thời điểm trong suốt tuổi thọ của nó, nó được coi là nhà máy lọc dầu hàng đầu của Texaco.

Vào ngày 1 tháng 1 năm 1989, Saudi Refining, Inc. đã mua 50% nhà máy lọc dầu Port Arthur (và hai công ty khác) từ Texaco để thành lập một liên doanh với Texaco được gọi là Star Enterprise. Năm 2001, Texaco đã được Chevron mua lại. Ngay sau đó Chevron quan tâm đến nhà máy lọc dầu này (và hai người khác) đã được bán cho Shell vào ngày 13 tháng 2 năm 2002. Liên doanh mới này được gọi là Motiva Enterprises LLC. Cho đến gần đây, Motiva Port Arthur Refinery là liên doanh với quyền sở hữu 50% giữa Shell Oil Products US và Saudi Refining Inc. Shell Oil Products là một phần của Royal Dutch Shell. Saudi Refining là một phần của Saudi Aramco. Có khoảng 1.200 người làm việc tại công trường.

Việc hoàn thành việc mở rộng Nhà máy lọc dầu Port Arthur, chính thức được tổ chức vào ngày 31 tháng 5 năm 2012, nâng công suất dầu thô lên 600.000 thùng / ngày - trở thành nhà máy lọc dầu lớn nhất ở Mỹ. Việc mở rộng thêm 325.000 thùng mỗi ngày công suất. Tính đến tháng 5 năm 2016 nhà máy lọc dầu đã đạt công suất tối đa 636.500 thùng / ngày. Một số đơn vị quá trình được thêm vào trong quá trình mở rộng đang trải qua quá trình gỡ rối để tăng khả năng của chúng hơn nữa.

Nhà máy lọc dầu này có thể xử lý một loạt các đầu vào thô, bao gồm dầu đá phiến và dầu thô nặng, chua và axit. Ban đầu, dầu thô được chế biến đến từ Ả Rập Xê Út, nhưng nó đã mở rộng để làm việc với các nước khác, dựa trên nơi mà dầu có sẵn. Nhà máy lọc dầu cung cấp xăng, dầu diesel, nhiên liệu hàng không và dầu gốc chất lượng cao cho khách hàng ở Mỹ.