Từ cuối năm 1999, PVEP đã quản lý hiệu quả hoạt động thăm dò khai thác dầu khí ở Việt Nam, đồng thời tham gia vào các hợp đồng dầu khí ở trong nước và nước ngoài với tư cách là một bên Nhà thầu; tăng cường tự đầu tư ở trong nước và bắt đầu triển khai đầu tư vào thăm dò khai thác dầu khí ở nước ngoài với các dự án đầu tiên được ký kết ở Iraq, Algeria, Malaysia và Indonesia;
Năm 2000, PVEP tăng cường góp vốn vào các dự án , bắt đầu triển khai điều hành các dự án quan trọng , thực hiện nhiệm vụ quản lí hoạt động dầu khí của các nhà thầu trong các hợp đồng dầu khí.
Hiện nay, hoạt động thăm dò khai thác dầu khí của PVEP đang diễn ra sôi động ở cả trong nước và nước ngoài.
- Ở trong nước: PVEP có hoạt động thăm dò khai thác ở các bể trầm tích gồm Sông Hồng, Cửu Long, Nam Côn Sơn, Malay Thổ chu, Trường Sa.
- Ở nước ngoài: PVEP đang có dự ở 13 nước thuộc các khu vực có tiềm năng dầu khí như Trung Đông, Bắc và Trung Phi, Mỹ La tinh, Đông Nam Á.
Từ năm 2006 đến nay, PVEP đã chuyển đổi thành công mô hình tổ chức quản lý từ hạch toán phụ thuộc sang hạch toán độc lập, vốn điều lệ và tổng tài sản xủa PVEP đã đạt tăng trưởng 400%. Tổng mức đầu tư trung bình hằng năm đạt 1,0 – 1,5 tỷ USD; gia tăng trữ lượng đạt 272 triệu tấn quy dầu, bằng 152% kế hoạch; doanh thu đạt 133,8 nghìn tỷ đồng, bằng 110% kế hoạch; Nộp ngân sách Nhà nước đạt 42,2
nghìn tỷ đồng, bằng 118% kế hoạch. Trong 4 năm qua, Tổng công ty đã đạt kỷ lục về phát hiện dầu khí mới với 27 phát hiện, trong đó có 18 phát hiện trong nước và 9 phát hiện ở nước ngoài; đưa 13 mỏ mới vào khai thác, trong đó có 10 mỏ ở trong nước và 3 mỏ ở nước ngoài