SMK Migas Cepu merupakan pengembangan dari STM (Sekolah Teknologi Menengah) Karana yang telah berdiri sejak tahun 1961 dan hanya mempunyai satu jurusan yaitu jurusan Bangunan Gedung. Pada tahun 1962 mereka menambah 1 jurusan yaitu Mesin Umum. Pada tahun 1965 nama STM Karana Cepu diganti menjadi STM Permigan Cepu dengan 4 Jurusan yaitu:
1.Bangunan Gedung
2.Mesin Umum
3.Listrik
4.Kimia Indutri
Pada tahun 1979 STM Permigan berganti nama menjadi STM Migas Cepu dan berstatus bersubsidi, setelah itu tahun 1996 STM Migas berstatus disamakan dan mempunyai 4 rumpun jurusan yaitu:
1.Bangunan Gedung
2.Mesin Tenaga
3.Otomotif
4.Listrik
Kemudian pada tahun 2005 SMK Migas Cepu mempunyai Program Jurusan Unggulan yaitu Teknik Perminyakan, Program Studi Keahlian:
1.Teknik Kendaraan Ringan
2.Teknik Pemesinan
3.Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik
4.Teknik Elektronika Industri
5.Teknik Pemboran Migas
6.Teknik Produksi Migas
7.Teknik Pengolahan Migas & Petrokimia
8.Teknik Alat Berat
dan di tahun 2025 SMK Migas Cepu memiliki 15 Jurusan unggulan , yaitu :
1.Teknik Elektronika Industri
2. Teknik Otomasi Industri
3. Teknik Instalasi Tenaga Listrik
4. Teknik Pemanasan , tata udara dan pendinginan
5. Teknik Pemesinan
6. Teknik Pengelasan
7. Teknik Alat Berat
8. Teknik Kendaraan Ringan
9. Teknik Sepeda Motor
10. Teknik Pemboran Migas
11. Teknik Pengolahan Migas dan Petrokimia
12. Teknik Produksi Migas
13. Teknik Kimia Industri
14. Desain Komunikasi Visual
15. Desain Permodelan dan Informasi Bangunan