1970年至今，河南油田先後在河南、新疆、內蒙古、安徽、江西等地進行石油勘探，在河南南陽、泌陽凹陷、東濮坳陷和新疆三塘湖、焉耆盆地發現多個油氣田，並且多次在新盆地、新區塊的勘探中首鉆獲工業油氣流，為加快我國石油工業的發展做出了應有的貢獻。形成了具有河南油田特色的中小盆地油氣勘探部署思路和完整的勘探研究及生產施工組織體系，形成了盆地評價、圈閉預探、油氣田發現和油氣藏描述的壹套完整勘探程序。在山地、戈壁、沙漠、沼澤、湖泊、丘陵、平原等各種復雜地表條件下的油氣勘探中積累了豐富的經驗，形成了較強的勘探能力。擁有地震、鉆井、測井、錄井、試油等油氣勘探專業化施工隊伍和地震資料處理、解釋、地震地質綜合研究隊伍，具有完備的勘探信息采集處理解釋系統。
主要勘探施工隊伍和裝備有：地震隊7個（含1個VSP測井隊），SN388地震采集儀3套、480UL地震采集儀1套、ARIES地震采集儀1套、VSP地震測井子系統1套。 Trimble5700測量儀14臺、徠卡350測量儀2臺，並配備有先進的處理、成圖軟件系統。現場處理工作站5臺套，並配備多套GRISYS6.1處理軟件。鉆井隊20個，裝備頂驅2臺、70D電動鉆機2臺、70L鉆機1臺、50D鉆機1臺、50L鉆機1臺，並配備有隨鉆測量系統和陀螺測量系統，擁有大斜度大位移定向鉆井、水平井鉆井、欠平衡鉆井及井控和油層保護等先進技術。地質錄井小隊65個，裝備綜合錄井儀51套、氣測錄井儀10套、PK+OFA分析儀7套、地化錄井儀10套、鉆井錄井儀18套。測井、射孔作業小隊24個，裝備5700核磁成像測井系統1套、3700數控測井系統3套、521數控測井系統1套、9800數控測井系統1套、DCLS-2000生產測井系統1套、SK數據測井系統6套、SSC數控測井系統4套、AT+數控生產測井系統1套、SSQ-C數控射孔取芯系統9套。 分公司已投入開發13個油田。東部油區11個油田，其中稀油油田8個、稠油油田3個，產出原油為低硫石蠟基類稀油和瀝青基類稠油；西部（新疆）油區2個油田，產出原油為輕質黑油。油田開發方式為註水、註汽和部分聚合物驅油。對於非均質厚油層砂巖油藏、高凝油藏、復雜斷塊油藏、淺薄層特超稠油油藏、低孔低滲揮發性油藏，具有壹整套適合中小盆地開發特點的配套技術和工藝，主力雙河油田被評為全國陸上石油高效開發油田。高溫聚合物驅油、特高含水期註采井網綜合調整、淺薄層特超稠油油藏開采等配套技術榮獲國家及省部級科技進步獎。在對勘探、開發的研究指導上，勘探開發研究院、石油工程技術研究院、勘察設計研究院三家科研單位在科學研究、新技術開發和推廣應用中發揮了積極的作用。
東部11個油田生產的原油混合後屬中質Ⅱ類，具有含蠟高，（雙河油田平均為32.8%），含硫低（雙河油田平均為0.1%），凝固點高，輕質餾分比例低等特點，年產量在170萬噸以上。西部2個油田生產的原油屬輕質類，具有低密度、低粘度、低膠質瀝青質、中高含蠟、中等凝固點、不含硫等特點，年產量在10萬噸以上。 中原油田是我國最復雜的斷塊油氣田之壹，構造破碎、油氣埋藏深、滲透率低，高溫、高壓、高鹽，許多勘探開發難題屬於世界級難題。1983年，國務院在中原油田組織了三年科技攻關會戰，壹批勘探開發技術達到當時的國內國際領先水平。2003年，石化集團公司又組織了新壹輪3年科技攻關會戰，攻克了壹批關鍵技術難題。 2項成果達到國際領先水平，17項成果達到國際先進水平，21項成果達到國內領先水平，21項技術獲得國家專利，形成了壹整套具有中原油田特色的綜合配套技術。中原油田憑借技術優勢，順利完成國家“九五”重點工程——大陸科探1井的鉆探施工任務。2008年，承擔國家科研攻關項目5項、集團公司科研攻關項目19項，均按計劃完成攻關任務。鉆井系統創出尾管最深、欠平衡鉆井液密度最小等集團公司紀錄5項，刷新油田紀錄8項。在高含硫氣田開發、提高超深井鉆井速度等關鍵技術上取得突破，應用氣體鉆井、防氣竄固井等技術，平均鉆井周期較探井縮短127天，固井合格率100%；配套高含硫氣井多級分段延時引爆射孔工藝技術，壹次射孔井段跨度594米；同時，形成了配套的高溫高含硫氣層作業暫堵、大規模多級註入酸壓工藝技術，配套的復雜地形高含硫氣田集輸工藝、管道施工及焊接工藝技術。小井眼開窗側鉆和水平井技術取得進展，側鉆井鉆井周期縮短26%，水平井油層鉆遇率提高27%。配套沼澤過渡帶地震勘探技術，在蘇丹成功應用4500千米，並在厄瓜多爾推廣應用；完善超深井鹽膏層鉆井技術，在哈薩克斯坦順利鉆穿4397米巨厚鹽膏層；發展應用多底分支井、短半徑水平井等鉆井技術，在沙特成功完鉆58口；深井超深井鉆井技術逐步配套，西南、西北地區鉆井周期明顯下降。2009年，國家重大專項攻關項目課題中原油田有三項，壹是高含硫氣藏安全高效開發技術研究；二是四川盆地普光大型高含硫氣田開發示範工程；三是東濮凹陷精細勘探技術研究。