Народився в селі Єлизаветівка Петриківського району на Дніпропетровщині. В 1982 році закінчив Дніпропетровський індустріальний інститут (спеціаліст по технології чорних металів). В 1999 отримав диплом Дніпродзержинського державного технічного університету за спеціальністю "Менеджмент підприємств". Кандидат технічних наук.

1976-1977 – розпочав трудову діяльність учнем модельника, слюсарем-електриком на Дніпровському металургійному комбінаті в Дніпродзержинську. Після закінчення ВУЗу повернувся туди ж і три роки працював агломератником, майстром, начальником зміни.
1985-1986 роки - працював викладачем Дніпродзержинського політехнікуму.
1986-1993 роки - майстер, старший майстер, інженер Дніпровского меткомбінату.
1993-1996 роки- помічник директора Дніпровського філіалу "Інтермонтаж Кам" спільного радянсько-швейцарського підприємства "Демос", заступник директора АТ "Інтермонтаж" (Дніпродзержинськ)
1996-1998 роки - начальник бюро, заступник начальника відділу, перший заступник генерального директора Дніпровського меткомбінату з питань економіки.
1998-1999 роки - заступник голови правління, голова правління ВАТ "Алчевський металургійний комбінат".

З листопада 1999 по січень 2001 року О. Дубина керував Криворіжським державним гірничо-металургійним комбінатом "Криворіжсталь".

З січня по травень 2001-го - віце-прем'єр-міністр України з питань промислової політики в уряді Віктора Ющенка.

З листопада 2001 до листопада 2002 – перший віце-прем’єр-міністр України в Кабміні Анатолія Кінаха.
Паралельно, в 2000-2003 роках був головою спостережної ради ВАТ "Ощадбанк", головою спостережної ради ДАК "Українські поліметали", членом спостережної ради НАК "Нафтогаз України".

Із грудня 2002 року і по вересень 2003 – радник Президента України Леоніда Кучми. Потім до червня 2004 посідав пост першого заступника Секретаря ради національної безпеки і оборони України (РНБОУ)

З лютого 2004 і до лютого 2005 року – президент НАК "Енергетична компанія України".

В червні 2005 року став директором ВТО "Дніпровський металургійний комбінат ім.Дзержинського".
24 грудня 2007 року призначений на посаду голови правління НАК "Нафтогаз України" (за квотою БЮТ).

На парламентських виборах у 2006 році, будучи керівником Дніпровського меткомбінату, О.Дубина балотувався в народні депутати від Народного блоку Литвина (№25 в списку). Блок не зумів подолати прохідний бар’єр.

Олег Дубина - лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки (2001). Має орден "За заслуги" III и II ступенів. Заслужений металург України (2006).
Одружений. Має двох дітей, сина та дочку.

Олега Дубину, сьогоднішнього главу "Нафтогазу України", зачисляють до команди Віталія Гайдука. Про це свідчить і той факт, що Дніпровський меткомбінат, на якому не один рік трудився Олег Дубина, входить до складу ІСД.

Дубина звик працювати в складних і навіть екстремальних умовах. В свій час він за досить короткий час вивів із кризису Алчевський меткомбінат. Щоправда для того, щоб знову зробити рентабельним підприємство, яке обросло масою посередників-паразитів, йому навіть прийшлось завести озброєну охорону. Пізніше подібні проблеми йому прийшлось вирішувати і на "Криворіжсталі".

Працюючи в урядах Ющенка і Кінаха, Дубина очолював довгі і напружені переговори з Москвою, які завершились підписанням угоди про експлуатацію "Газпромом" українських підземних газових сховищ і про транзит російського природного газу по території України до 2013 року. Паралельно сторони домовилися про реструктуризацію українського газового боргу.

На думку ряду аналітиків, Дубині навряд чи вдасться кардинально поправити справи в НАК "Нафтогаз Україна", враховуючи сьогоднішній стан компанії та його заангажованість у велику політику. З цим ладен змиритися і сам Олег Вікторович - в інтерв’ю газеті "Зеркало тижня" він навіть запропонував перепідпорядкувати НАК "Нафтогаз Україна" РНБОУ або продати його на відкритих торгах.

Незабаром після призначення на пост глави "Нафтогазу" Олег Дубина, у цілковитій відповідності до "генеральної лінії" прем’єрки Тимошенко, запропонував керівництву "Газпрому" відмовитися від посередників в схемі поставок в Україну природного газу, а натомість підписати відповідні домовленості із НАКом.

Проте уже через місяць, на піку чергового українсько-російської "газової кризи", дипломатично заявив, що вважає передчасним відмовитися від послуг "Росукренерго". "Я думаю,що на сьогоднішній день цього робити не потрібно",- сказав Олег Дубина в інтерв’ю 5 каналу. Проте він підкреслив, що в самій Україні НАК буде працювати без посередників, очевидно маючи на увазі нав’язане "Нафтогазу" разом із "РосУкрЕнерго" підприємство "УкрГазЕнерго".