สำหรับแปลงสัมปทาน B5/27 ปตท.สผ.เคยเข้าลงทุนสำรวจปิโตรเลียมตั้งแต่ปี 32 และได้ถอนตัวออกจากแปลงดังกล่าวในปี 43 เนื่องจากในขณะนั้น พบปิโตรเลียมในปริมาณน้อย ไม่คุ้มค่าเชิงพาณิชย์ ซึ่งเป็นคนละแปลงสัมปทานกับแหล่งนงเยาว์
ปัจจุบัน ปตท.สผ.ประกอบธุรกิจสำรวจและผลิตปิโตรเลียมมากกว่า 40 โครงการทั้งในและต่างประเทศ โดยมีเป้าหมายหลักที่จะพัฒนาทรัพยากรของประเทศไทยให้เกิดมูลค่าสูงสุด ปตท.สผ.ดำเนินการสำรวจ พัฒนา และผลิตปิโตรเลียมในพื้นที่ต่างๆในประเทศไทยมากมาย เช่น แหล่งบงกช แหล่งอาทิตย์ แหล่งสิริกิติ์ เป็นต้น ปัจจุบันเป็นผู้ผลิตปิโตรเลียมใหญ่เป็นอันดับ 2 รองจากบริษัท เชฟรอน โดยมีส่วนแบ่งการผลิต 27% นอกจากนั้น ยังดำเนินการสำรวจศักยภาพปิโตรเลียมเพิ่มเติมทั้งในภาคเหนือ ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ในอ่าวไทย และทะเลอันดามันอีกหลายแปลง ซึ่งจะใช้งบประมาณการลงทุนในประเทศกว่า 50% ของงบการลงทุนทั้งหมดใน 5 ปีหน้า
สำหรับภาระกิจในการลงทุนต่างประเทศ จะเป็นส่วนเสริมความมั่นคงในการจัดหา เนื่องจากประเทศไทยยังจะต้องนำเข้าพลังงานในปริมาณสูงขึ้นต่อเนื่อง โดยได้เริ่มลงทุนในสหภาพพม่าเมื่อ 24 ปีก่อน ปัจจุบันมีการลงทุนใน 12 ประเทศในภูมิภาคต่าง ๆ ทั่วโลก มีสัดส่วนการผลิตจากต่างประเทศ 20% ของยอดการผลิตทั้งหมด และมีเป้าหมายที่จะเพิ่มสัดส่วนการผลิตขึ้นเป็นกว่า 50%ใน 6 ปีหน้า