中国海洋石油总公司成立于1982年2月15日。中国海洋石油总公司以对外合作和自主经营的方式，负责中国海域石油天然气勘探、开发、利用和产品销售，同时开展科学研究、承包服务等经营业务。
中国海洋石油总公司是在改革开放初期出现的新生事物，塑造了一个可以与国际市场进行合作的国家石油公司，为对外合作创造了良好的投资环境，从而有效地吸引了一批跨国公司到中国近海海域开展风险勘探，带来了资金、技术和管理经验，加快了海上石油、天然气勘探开发的进程，海洋石油企业具有了一套符合国际惯例、适应市场竞争的思维方式和经营模式。
中国海洋石油有限责任公司是中国海洋石油总公司的控股公司，于1999年成立，2001年在香港和纽约成功上市，从事中国海上石油天然气勘探、开发、生产和销售业务，拥有油气田44个，其中自营油田21个，与外国公司合营的油田23个。在境外拥有印度尼西亚、马来西亚等国参股石油勘探，并拥有马六甲油田的权益。
中国海洋石油总公司已建成天津（渤海油气区）、湛江（南海西部油气区）、深圳（南海东部油气区）三大石油生产、科研、服务中心。在东海与上海市油气总公司合作开发平湖油气田和春晓气田，并且在南海开展油气勘探。
经过20多年的发展，中国海洋石油总公司已成为大型油气勘探与生产企业，2010年生产的油气当量达到5000万吨，建成“海上大庆”。