海洋石油的勘探开发始于十九世纪末期。1890年，关国在加利福尼亚州南部海岸构筑栈桥钻探了第一口初探井。

1920年，委内瑞拉在马拉开波湖利用木制平台钻井，发现了一个大油田。1922年，苏联在里海巴库油田附近用栈桥进行海上钻探取得成功。1936年以后，勘探钻进技术发展很快，美国在墨西哥湾的路易斯安娜州离岸2.4公里处开始钻第一口深井，1938年建成世界上最早的海洋油田。

四十年代，海上物探技术大大发展，逐渐探明大陆架中埋藏有丰富的石油资源，并且勘探成功率比陆地高，开发石油的活动从陆地逐渐移向海洋。

1950年出现了移动式海洋钻井装置，大大提高了钻井效率。1951年沙特阿拉伯发现了世界上最大的海上油田，随后在科威特、阿布扎比、卡塔尔、伊朗近海发现了较大的海上油田。从此，大陆架石油资源普遍受到重视。

在欧洲北海海域，由于荷兰陆上发现了大天然气矿而引起各国注意。英国首先在南部发现西索尔气田。随后荷兰、丹麦、挪威等国也相继在北海发现了较大的油气田。意大利则在东亚得里亚海大力勘探石油。由于中东局势不稳，西欧各国竞相在非洲北部和西部海域勘探开发海洋石油，竞争十分激烈。