แหล่งปิโตรเลียมที่ค้นพบแล้วในปัจจุบันมีประมาณ 30,000 แหล่ง อยู่ กระจัดกระจายทั่วโลก ทั้งบนพื้นดินและในทะเล แหล่งที่พบโดยทั่วไปมีขนาดความหนา ของชั้นปิโตรเลียมประมาณ 6 เมตร และครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 2 ตารางกิโลเมตร มีแหล่งใหญ่ ๆ เพียง 2 - 3 แหล่งเท่านั้นที่มีขนาดความหนาของชั้นปิโตรเลียม นับเป็น 100 เมตรขึ้นไป และครอบคลุมพื้นที่มากกว่า 15 ตารางกิโลเมตร ในจํานวนแหล่งปิโตรเลียม ทั้งหมด 30,000 แหล่ง มีใหญ่ ๆ เพียงประมาณ 300 แหล่งที่จะสามารถผลิตน้ำมันดิบ และ ก๊าซธรรมชาติได้มากกว่าร้อยละ 75 ของการผลิตทั้งหมด ที่เหลือเป็นเพียงแหล่งเล็ก ๆ

แหล่งปิโตรเลียมที่ใหญ่และสําคัญของโลกส่วนมากจะอยู่ในกลุ่มประเทศแถบ ตะวันออกกลางและเป็นสมาชิกผู้ส่งออกน้ำมันของโลก (หรือกลุ่มโอเปก) อันได้แก่ ประเทศซาอุดีอาระเบีย อิหร่าน อิรัก คูเวต การตาร์ สหพันธ์รัฐอาหรับเอมิเรตส์ กลุ่มประเทศแถบทะเลแคริบเบียน ซึ่งได้แก่ ประเทศเวเนซูเอลลา โคลัมเบีย เม็กซิโก และตรินิแดด รวมทั้งเอควาดอร์ในอเมริกาใต้

ส่วนแหล่งปิโตรเลียมใหม่ ๆ ที่มีขนาดใหญ่และสําคัญได้แก่ แหล่งปิโตรเลียมในทะเลเหนือ ในทวีปยุโรป และแหล่งปิโตรเลียมในประเทศออสเตรเลีย อินโดนีเซีย และมาเลเซีย