海上油气开发涉及地下资源开发、海洋环境保护、放射物资使用、海上运输、海底采集和海上平台建设等多个方面的业务，根据业务范围接受相关政府部门的监管。比如中国海上石油区块勘探、开发需要获得自然资源部的审批许可，而进入钻完井开发阶段要接受应急管理部危险化学品安全监督管理监管；美国海上石油勘探开发管理部门包括美国海洋能源管理局（BOEM）、美国海洋服务中心、美国国家海洋和大气管理局、美国海事管理局四个部门。各个国家对海上石油勘探开发监管部门的设置各有不同，但总体监管目标基本一致。
（1）中国自然资源部和应急管理部。自然资源部的前身是国家海洋局。国家海洋局于1964年经国务院批准正式成立，原为国家海洋规划、立法及管理的政府行政机构，后作为国土资源部管理的行政机构，承担监督管理海域使用、海洋环境保护、依法维护海洋权益及组织海洋科技研究等职责。2018年3月13日，第十三届全国人民代表大会第一次会议批准国务院机构改革方案，决定组建自然资源部，同时不再保留国家海洋局，但对外保留其牌子。自然资源部的前身为国家海洋局。国家海洋局于1964年经国务院批准正式成立，是国家海洋规划、立法、管理的政府行政管理机构。国家海洋局是国土资源部管理的监督管理海域使用和海洋环境保护、依法维护海洋权益、组织海洋科技研究的行政机构。2018年3月13日，第十三届全国人民代表大会第一次会议批准的国务院机构改革方案，组建自然资源部，不再保留国家海洋局，对外保留国家海洋局的牌子。
自然资源部南海分局、自然资源部北海分局及自然资源部东海分局是自然资源部派驻各海区的海洋行政管理机构。各分局关于海洋使用、海上油气开发方面的职责主要包括：贯彻执行海洋自然资源有关法律法规以及自然资源部规章、制度和标准规范；负责海区海底电缆管道审批和保护管理；负责海区海洋矿产、油气、海洋能等自然资源开发利用活动和海上测绘活动的监管；负责发布海区海洋预报、灾害警报和公报；参与重大海洋灾害应急处置；开展海区海洋督察工作。
应急管理部。应急管理部是在2018年3月根据第十三届全国人民代表大会第一次会议批准的国务院机构改革方案设立的，其前身为国家安全生产监督管理总局。
应急管理部主要职责包括：组织编制国家应急总体预案和规划，指导各地区各部门应对突发事件工作，推动应急预案体系建设和预案演练；建立灾情报告系统并统一发布灾情，统筹应急力量建设和物资储备并在救灾时统一调度，组织灾害救助体系建设，指导安全生产类、自然灾害类应急救援，承担国家应对特别重大灾害指挥部工作；指导火灾、水旱灾害、地质灾害等防治；负责安全生产综合监督管理和工矿商贸行业安全生产监督管理等。
应急管理部下设危险化学品安全监督管理二司（前身为海洋石油安全生产监督管理办公室）承担化工（含石油化工）、医药、危险化学品经营安全监督管理工作，以及烟花爆竹生产经营、石油开采安全生产监督管理工作，依法监督检查相关行业生产经营单位贯彻落实安全生产法律法规和标准情况；承担危险化学品安全监督管理综合工作，组织指导危险化学品目录编制和国内危险化学品登记；承担海洋石油安全生产综合监督管理工作。危险化学品安全监督管理二司在中国海洋石油集团有限公司、中国石油化工集团有限公司、中国石油天然气集团有限公司分别设立分部负责相应公司的海洋石油安全生产监督管理。
（2）美国国家海洋和大气管理局（。美国国家海洋和大气管理局隶属于美国商业部下属的科技部门，主要关注地球的大气和海洋变化，提供对灾害天气的预警，提供海图和空图，维护和管理海洋和沿海资源，以适应国家的经济、社会和环境需要。
（3）英国海洋管理部门。英国海洋管理根据管理事务不同由多个部门负责：皇室地产委员会；环境、食品和农村事务部；商业、企业和管理改革部；创新、大学和技能部下属的英国自然资源研究委员会；运输下属的海事河海岸警备队等。
英国皇家资产所辖海域包括潮间带和12海里领海。在所属海域修建港口、码头、栈桥、管道，以及围海、填海、进行水产养殖、海底矿砂开采等，必须获得皇室地产委员会的许可。皇室资产所辖海域之外的英国海域的相关事务主要由环境、食品和农村事务部与商业、企业和管理改革部负责。
（4）法国国家海洋开发中心。法国国家海洋开发中心创建于1967年，是一个具有工业和商业特色的公共研究机构。它在国有企业、私人企业和各部之间起桥梁作用，促进发展海洋科学，研究海洋资源开发。