海洋油气资源是指埋藏于海底地层沉积岩及基岩中的石油和天然气的总称。全球石油最终可采储量约为4138亿吨，其中，陆地石油储量约为2788亿吨，已探明储量约占75％；海洋石油储量约为1350亿吨，已探明储量仅占约28％。全球天然气最终可采储量约为436万亿立方米，其中，陆地天然气储量约为296万亿立方米，已探明储量约占58％；海洋天然气储量约为140万亿立方米，已探明储量仅占约29％。随着海洋油气开发技术的发展，油气资源开发的主战场正逐步从陆地转向海洋，海洋油气产量已占全球产量的1/3。
全球海洋油气资源分布并不均衡，从地图上看，已发现的海洋油气田如大珠小珠分布在全球海洋这个大玉盘上。全球海洋油气田主要集中于“三湾、两海、两湖”。“三湾”即波斯湾、墨西哥湾和几内亚湾；“两海”即北海和南海；“两湖”即里海和马拉开波湖。世界最著名的海上产油区有波斯湾、委内瑞拉的马拉开波湖、欧洲的北海和美洲的墨西哥湾，它们被称为世界四大海洋石油区。随着对海洋油气勘探开发的不断深入和技术更新换代，在“三湾、两海、两湖”以外的其他区域，也在不断发现丰富的油气，例如在巴西深水海域、北极等。
波斯湾：波斯湾位于阿拉伯半岛和伊朗高原之间，长约1040千米，宽180～320千米，面积约24万平方千米，平均水深25米。波斯湾地区不论是在陆上还是在海上，都储有极其丰富的油气资源，素有“石油宝库”“世界油阀”“浮在石油上的波斯湾”之称，整个波斯湾已探明石油储量占全球总储量的一半以上，年产量可占全球总产量的1/3，共有油气田近2000个。波斯湾地区在地质历史上是气候温暖的浅海环境，水生动植物丰富并有大范围的良好储存构造，具备了形成和储藏油气的最佳条件。波斯湾海域石油储量接近530亿吨，年产量约2．3亿吨，全球储量前五位的海洋油气田均分布于波斯湾海域。波斯湾海洋油气田多分布在海岸线浅水附近，距离海港较近，油气田地层压力高，开采成本低，油品好。
墨西哥湾：墨西哥湾位于北美洲东南部边缘，面积约150万平方千米，平均水深约1500米，最深处超过5000米，墨西哥湾油气田主要分布在西南部的坎佩切湾和美国得克萨斯州以及路易斯安那州沿海，该地区的油气资源分属美国、古巴、墨西哥三国所有。1947年，美国首次在墨西哥湾运用钢制钻井平台，钻出世界第一口海上商业油井，标志着此处成为海洋石油开采浪潮向全球蔓延的起始点。墨西哥湾石油储量接近190亿吨，年产量约1．5亿吨。墨西哥湾油井钻探主要集中在坎佩切湾以及新奥尔良南部的墨西哥湾深水区。
北海：北海是大西洋东北部边缘海，位于欧洲大陆的西北，即大不列颠岛、斯堪的纳维亚半岛、日德兰半岛和荷比低地之间，海区南北长965．4千米，东西宽643．6千米，面积约57．5万平方千米。北海是欧洲重要的石油、天然气产区，石油储量为59亿吨，天然气储量为1．5万亿立方米，油气年产量约为1．8亿吨。北海油田原油品质高，产量稳定，现在欧洲原油交易市场多以北海布伦特1桶油当量石油价格作为市场参考价格（桶油当量是1桶原油所产生的热量。1桶油当量约为6．1吉焦，即5．8兆英国热力单位，相当于1700千瓦·时，7．2桶油当量等于1吨油当量）。
巴西深水区：随着不断有新的大发现，巴西深水油气逐步成为全球海洋油气资源开发新热土。2007年，巴西在里约热内卢附近海域盆地发现了储量接近10亿吨的深海油田，让巴西从一个贫油国跃居成为世界第八大石油天然气储量大国；2000年，巴西日产石油近17．8万吨，其中70％来自400～2000米的深水海域；2021年，在巴西阿拉姆又发现新的深海油藏，巴西深水海域的石油储量约为75亿吨，天然气储量约为3．47万亿立方米，巴西已跻身全球重要石油生产大国行列。
截至2023年，世界上已有60多个国家进行深水油气勘探开发作业，其勘探领域已扩展到了4000米的深海区，在具有被动大陆边缘地质背景盆地中发现石油储量约600亿吨，天然气储量约21万亿立方米。海洋油气产量已占全球油气产量的近1/3，且海洋油气产量占比在不断上升，2020年和2021年连续两年海上新增储量贡献率超过全球的70％，2022年海上新增储量继续引领全球油气储量增长，海洋逐渐成为世界油气产量增长的重要来源。
