中国油砂资源丰富，具有分布范围大、层位多、厚度小、含油率低的特点。据2009年全国油砂资源评价，中国油砂油地质资源量为59.7×108t，其中可采资源量达22.58×108t，位居世界第五位。埋深在0～100m、100～500m范围内的油砂油地质资源量分别为18.56×108t和41.14×108t；可采资源量分别为11.31×108t与11.27×108t。2006年至2015年针对准噶尔盆地、松辽盆地和二连盆地进行了油砂开采有利目标优选。
准噶尔盆地油砂主要分布在西北缘地区的风城、黑油山等地区浅部。风城白垩系吐谷鲁组地层总体为一向南东倾斜的平缓单斜构造，倾向1550，倾角20，平均厚度为48.25m，含油率3％－30％，储量为5496×104t。红山嘴白垩系吐谷鲁组油砂呈带状分布于盆地边缘，总体为一向南东倾斜的单斜构造，地层倾角10～30，面积约50km2，单层厚度0.5～5m，纵向上厚度较大的有5～7层，累计厚度0.5～48m，埋深100m以浅的油砂平均厚度9.7m，100～300m的油砂平均厚度14.6m，储量为4215×104t。黑油山三叠系克拉玛依组上段油砂分布面积大、油砂单层厚度大（5～11m），含油率约7.2％，储量为2754×104t。白碱滩九区浅部油砂主要分布在白垩系吐谷鲁组及侏罗系齐古组，平均厚度6.5m，含油率约7.2％，储量为2379×104t。
松辽盆地的油砂位于盆地西部斜坡的盆缘超覆带，赋存于姚二—姚三段和嫩一段下部，主要分布于图牧吉和镇贵大岗。图牧吉镇西南部油砂埋深小于40m，含油率9.1％，埋深0～100m，油砂油储量为3275.1×104t，埋深100～150m油砂油储量为2144×104t。具有良好的勘探前景。
二连盆地油砂矿主要分布于巴音都兰凹陷包楞地区、吉尔嘎郎图、巴达拉胡地区。包楞地区油砂主要分布于白要系腾格尔组腾一段中。单层厚度大，多井多层大于1Om，油砂孔隙度为26.3％，含油饱和度65％，油砂油储量1055×104t。吉尔嘎郎图凹陷处于二连盆地乌尼特坳陷南部，呈北东向展布，油砂赋存于下白噩统巴彦花群的阿尔善组、腾格尔组和赛汉组，油砂油储量为1765×104t。巴达拉湖油砂构造上属二连盆地内，阿力担合力凹陷东南部。油砂层位属下白垩统巴彦花群腾格尔组中下部，厚度7～16m，油砂油储量为441×104t。