石油沥青防腐层使用历史较长，在苏联曾大量使用，但在西方国家使用并不普遍。具有材料来源广、成本低、钢管表面预处理条件要求不高、施工技术简单等优点。缺点是吸水性差，抗微生物、抗植物根茎穿透性能差，耐热性差，使用寿命短。由于在施工过程中需要熬制沥青，会造成环境污染，故该类防腐层已被聚乙烯、环氧粉末等防腐层所取代。

石油沥青防腐层可用于输送介质温度不超过80℃的管道。当输送介质温度低于51℃时，可采用10号建筑石油沥青。石油沥青、玻璃布、聚乙烯工业膜的质量应符合《埋地钢质管道石油沥青防腐层技术标准》（SY/T 0420—97）的规定。

为适应不同的腐蚀环境，石油沥青防腐层分为普通级、加强级、特加强级3个等级。普通级防腐采用三油三布（一底三油二布一膜）结构；加强级防腐采用四油四布（一底四油三布一膜）；特加强级防腐采用五油五布（一底五油四布一膜）。不同等级防腐层的区别在于石油沥青涂刷遍数和玻璃布缠绕层数不同，例如：三油三布（一底三油二布一膜）结构的涂敷工序为：涂刷底漆→涂刷石油沥青（厚度≥1.5毫米）→缠绕玻璃布→涂刷石油沥青（厚度1.0～1.5毫米）→缠绕玻璃布→涂刷石油沥青（厚度1.0～1.5毫米）→外包保护层。

石油沥青防腐层涂装前需要对钢管表面进行喷（抛）射除锈或动力工具除锈，表面处理最低应达到《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB/T 8923—88）中规定的Sa2级（彻底地喷射和抛射除锈）或St3级（非常彻底地手工和动力工具除锈）的要求。