我国海洋石油勘探开发的艰苦历程起始于1957年4月，在海军和渔民的协助下，石油工作者潜水调查了莺歌海海滨村浅海油气苗，取得了储油岩样和气样。
1959年，我国第一支海上地震队在青岛组建，开始在渤海进行地震和重力、电磁测量。1960年我国用驳船安装冲击钻，在海南莺歌海盐场水道口浅海钻了两口井，井深26米，首次获得重质原油150公斤。1964年，在浮筒沉垫式简易平台上安装陆用钻机，在莺歌海岸边水深15米处钻了3口井，井深388米，获原油10公斤。虽然是微小的发现，党和国家却非常重视，当时中南局第一书记和广东省省长都亲自到现场视察和祝贺。
1966年，我国在渤海建成我国第一座钢质导管架桩基平台，并于1967年6月成功地钻探了第一口海上具有工业油流的油井，井深2441米，试油结果为日产原油35.2吨、天然气1941米，它的成功标志着中国海洋石油进入了工业发展的新阶段，国务院为此还发来了贺电。
1971年，我国在渤海发现海四油田，先后建立了两座平台，年高峰产油量8.69万吨，累积采油60.3万吨，这就是我国第一个海上油田。
1957年至1979年是我国早期海上石油勘探开发所走过的一段历程，在这22年中，共钻井127口，发现含油构造14个，获石油储量1.3亿吨，建成原油年产能力17万吨，共累积采油96万吨。
我国海洋石油的对外合作开始于1979年，同年就与13个国家的48家石油公司签订了8个地球物理勘探协议，从此全面辅开了我国海洋石油的勘探工作，世界先进技术的引入大大加快了海上的找油速度。1980年就发现了一大批有利的局部构造:珠江口盆地169个、莺—琼盆地47个、南黄海盆地74个。接着在渤海发现BZ28—1油田、BZ34—2油田，在北部湾发现W10—3油田、在琼东南发现崖城13—1大气田。在1984年至1988年间在珠江口陆续发现了惠州21—1油田、流花11—1大油田、惠州26—1油田、西江30—2油田，在渤海又发现锦州20—2凝析气田、绥中36—1大油田等。
1987年，我国第一个对外合作油田一渤海埋北油田建成投产，年产原油40万吨，这个油田共有8座平台，其中最大的是24腿的导管架储油平台，甲板负荷达13000吨，能够经受1.7米厚冰的挤压。紧接着南海东部、南海西部的合作油田很快相继建成投产。
1979年至1999年是我国海洋石油对外合作高速高效发展的阶段，这20年与前20年相比，石油地质储量提高16倍，原油年产能力提高100倍。
国家海洋局海洋发展战略研究所课题组发布的《中国海洋发展报告》称，到2010年我国海洋油产量将超过5000万吨，海洋原油生产将进入高速发展期。