玉門油礦解放後，為創建新中國的石油工業，1952年8月，毛澤東主席命令將中國人民解放軍第19軍第57師轉業為石油工程第一師（戳我，連結，中國石油師成立始末），為建設一支具有嚴格組織紀律，高度獻身精神的石油產業大軍，打下了良好的基礎。到1952年底，全國原油產量達到43.5萬噸，為1949年的3.6倍，為舊中國最高年產量的1.3倍，比1949年提高6倍多。
玉門油礦是第一個五年計劃期間石油工業建設的重點。為了加強勘探，廣泛採用「五一」型地震儀和「重鑽壓，大排量」鑽井等新技術，先後發現了石油溝，白楊河，鴨兒峽油田，並開始按科學程序進行全面開發，採取注水和一系列井下作業等措施。可以說，玉門油田是新中國石油事業的發源地。
1955年10月，克拉瑪依第一口井--克1井噴油。克拉瑪依新疆油田的開發建設，有力地支援了建國初期的經濟建設。
1958年，青海石油勘探局在地質部發現冷湖構造帶的基礎上，在冷湖5號構造上打出了日產800噸的高產油井，並相繼探明了冷湖5號，4號，3號油田。
在四川，發現了東起重慶，西至自貢，南達敘水的天然氣區。1958年石油部組織川中會戰，發現南充，桂花等7個油田，結束了西南地區不產石油的歷史。
到50年代末，全國已初步形成玉門，新疆，青海，四川4個石油天然氣基地。1959年，全國原油產量達到373.3萬噸。
1960年3月，一場關係石油工業命運的大規模的石油會戰在大慶揭開了序幕，並取得了重大的進步。1963年，全國原油產量達到648萬噸。
在大慶石油會戰取得決定性勝利以後，石油勘探隊伍開始進入渤海灣地區。1964年，經中央批准在天津以南，山東東營以北的沿海地帶，開展了華北石油會戰（以大港油田為主，包括現在的冀東油田，華北油田）。
到1965年，在山東探明了勝利油田，拿下了83.8萬噸的原油年產量，1978年原油產量達到355萬噸。
1969年珍寶島事件後，「戰備」成為當時中國的最高任務，在這種背景下江漢石油會戰指揮部於1969年8月1日正式成立。這一次特殊時期的特殊會戰，石油工人、技術人員、武漢軍區軍人、地方民兵、石油工業部幹部等等參加會戰的人員不斷從各地趕來支援江漢石油會戰，到1970年已經接近13萬人。到1972年5月會戰結束，僅僅兩年多時間就將江漢油田建設成了國家重要的綜合石油工業基地。
1970年年初，為了加快吉林油田開發，吉林省和石油工業部決定，組織力量進行吉林油田會戰，全面開發吉林扶餘油田。早在 1959年9月29日，石油工業部松遼石油普查大隊在扶餘3號構造鑽探的扶27井獲得工業油流，由此發現吉林油田。由於石油工業部當時集中力量組織大慶石油會戰，扶餘油田的勘探開發移交吉林省管理。由於資金、技術力量所限，進展比較緩慢，至1966年生產原油僅10.7萬噸。
1970年，蘭州軍區組成陝甘寧地區石油勘探會戰指揮部，後改稱長慶油田會戰指揮部，也正因此許多蘭州軍區的幹部戰士復員轉業到陝甘寧地區參加會戰。至1975年9月，歷時5年的會戰探明和開發了馬嶺、紅井子等油田，並逐漸形成了現在的長慶油田。
石油工業部隨即組織大港、江漢、長慶等油田的3.6萬職工，於1970年3月22日在興4井井場召開遼河石油會戰誓師大會，3241和32145兩隻鑽井隊同時鳴炮開鑽，宣布遼河石油會戰正式開始；一批一批的會戰人員懷著「幹革命」熱情不斷趕來。到1978年遼河油田仍然達到了原油產量355萬噸，天然氣產量達到16.5億立方米。
1975年4月23日江蘇石油勘探開發會戰指揮部在北京成立。大會結束後的短短104天內，從勝利、長慶、四川等油田參加會戰的職工已有3856人到達工區。會戰人員住進了25000平的席棚房和120棟活動板房。至年底，真武油田試產油超過6000噸。早在1958年,鄧小平同志在聽取江蘇石油工業匯報時指出:「江蘇要是有一噸油,就可以說江蘇有石油工業了。蘇北如果找到油,年產100萬噸,就值得大搞。」
1975年9月，位於濮陽縣文留鄉境內的濮參1井在鑽探過程中噴出工業油流，從此拉開了中原油田勘探開發的序幕。濮參1井的噴油取得重大突破之後，中原油田大會戰正式開始。一大批來自勝利、大慶、江漢、長慶、玉門等油田的石油工人，千里迢迢來到中原大地，開始了他們這代石油人的歷史使命。如今濮陽城區的勝利路、大慶路、江漢路、長慶路、玉門路等道路的名稱，都是為了紀念當年舍家棄業的第一代中原石油人。1975年10月成立了東濮石油勘探會戰指揮部，隸屬總部設在山東東營的勝利油田，1978年10月更名為東濮石油會戰指揮部。又經過三年多的勘探，探明了數量可觀的石油地質儲量，為油田大規模的開發準備了條件。1979年7月1日，中原油區的第一個油田——文中油田投入工業生產。
1976年1月28日，石化部向國務院呈報《關於組織冀中地區石油會戰的報告》，1月30日國務院批准了這個報告。會戰隊伍以華北石油會戰指揮部（時為大港油田）為主，並由山東勝利油田、吉林石油會戰指揮部、陝甘寧長慶油田、湖北漢江油田等單位派出隊伍參加，共計3萬多人。所有參加會戰的隊伍都成建制，攜帶設備，指揮機關和後勤輔助力量也都配套。各路會戰大軍一到任丘地區即投入戰鬥。其任務，一方面是開發建設任丘華北油田，繼續打一批油井，並建成相應的集輸管網，泵站和注水站工程；另一方面是對任丘古潛山周圍的河間、留路、武強、霸縣、固安和武清、高陽、蠡縣、肅寧、深澤等十多個潛山進行勘探，以準備新的戰場。
1977年5月1日展開河南石油勘探開發會戰，石油化學工業部又從江漢、大慶、玉門、新疆、長慶等油田徵兵抽調1．5萬多名職工。早在1970年4月，江漢石油會戰第一戰役結束，會戰工委會組織部分隊伍到河南南陽地區開展石油勘探。1971年8月，南陽凹陷南5井獲得工業油流。經燃料化學工業部批准，江漢石油會戰指揮部於1972年5月1日，成立南陽石油勘指揮部，加強南陽地區石油勘探。1973年11月7日，燃料化學工業部決定將南陽石油勘探指揮部改為河南石油勘探指揮部，直屬燃料化學工業部領導，實施「立足南陽，著眼全河南」的勘探方針，在抓緊南陽盆地勘探的同時，甩開勘探泌陽、東濮、中牟等凹陷。到1977年初，先後發現雙河、王集、下二站等油田。
1979年2月17日，南27井開鑽；7月17日完鑽。1979年8月19日，是一個讓冀東石油人永遠銘記的日子——南27井進行試油，日產達到28.5立方，冀東油田由此被發現。南27井具有里程碑的意義，揭開了冀東油田勘探開發的歷史序幕。
中國海洋石油工業於20世紀50年代末開始起步，海洋石油勘探始於南海。1965年後，重點轉移到了中國北方的渤海海域。在海洋石油工業開拓的初期，使用自製的簡易設備，經過艱苦的努力，在上述兩個海均打出了油氣發現井。從1966年到1972年，在渤海海域共建造了4座固定式鑽井平台，鑽探井14口，發現了3個含油構造，為海上石油勘探積累了經驗。1973年以後開始更新設備，在國內建造和從國外購進了一批自升式鑽井船、三用(拖航、起拋錨、供應)工作船和地球物理探船等，在渤海進行探、開發試驗。1973年2月，燃料化學工業部決定成立南海石油勘探籌備處，恢復南海石油勘探。1978年8月，石油工業部將渤海石油物探業務從大港油田劃出，在塘沽設立了海洋石油勘探局。
1982年中國海洋石油總公司的成立，標誌著中國海洋石油工業進入了一個全新的發展時期。成立之初的中國海洋石油總公司，相當於國務院直屬局級，歸口石油工業部領導，由石油工業部副部長秦文彩擔任總經理。當年3月在天津塘沽石油工業部海洋石油勘探局的基上成立渤海石油公司；6月在廣州成立南海東部石油公司；在湛江石油工業部南海石油探指揮部的基礎上成立南海西部石油公司；7月在上海成立南黃海石油公司，這四個下屬地區公司成立後分別負責各海域的油氣劫探開發工作。
1988年塔里木石油會戰報告獲批，1989年塔里木石油勘探開發指揮部在新疆庫爾勒成立了。塔里木石油會戰是第一次在市場經濟條件下進行的會戰，這也意味著資金要由剛剛成立的中國石油天然氣總公司自己籌措。
吐哈石油會戰是中國最後一次以會戰形式組織的石油開發。從1991年會戰開始，至1997年，累計發現油田14個、氣田2個，石油地質儲量18709萬噸，天然氣儲量266.7億立方米。
至此，中國石油會戰形式正式成為歷史。