南海的石油開採主要集中在大陸近岸的北部灣和珠江出海口的淺海地區，以及南沙群島附近的沉積盆地。具體來說：
南海東部油田：
總部設在廣東省深圳市。
主要由陸豐13-1、陸豐22-1、惠州21-1、流花11-1、西江24-3等油田組成。
流花11-1油田是中國海上最大的合作油田，採用了當時世界上先進的海上石油開發技術和設備。
陸豐22-1所在海域水深332米，是中國目前海上開發的海水最深的油田。
2021年11月25日，南海東部油田油氣年產量突破2000萬立方米油當量，創歷史最高紀錄，穩居中國第二大海上能源生產基地。
南海西部油田：
總部設在廣東省湛江市。
主要由崖城13-1、東方1-1、南海文昌13-1、文昌13-2、潿洲10-3、潿洲12-1等油田組成。
崖城13-1為中國首個海上氣田，也是中國海上最大的與國際石油公司合作的氣田，日產天然氣3410噸。
自1996年1月投產以來，已向香港、海南穩定供氣23年，累計供氣量超520億立方米。
此外，南海的石油開採還涉及到與外國公司的合作，如「萬安北—21」項目，具體位置在萬安灘，但由於越南的干擾破壞，該項目並未按計劃執行。