油气开采是近年来古巴鼓励国外进行投资的领域，目前其国内油气不能自给，据古巴国家统计部门统计，古巴2009年生产了近300万吨石油，天然气产量116.1亿立方米，原油产量仅能满足其消费的47%，其余需依靠进口。但古巴政府2008年宣布，它在墨西哥湾北部海域探明的原油储量达到200亿桶。国外石油专家称，果真如此的话，古巴石油储量可能跃居世界前20位。由于投资的不足、基础设施的落后和缺乏技术设备，缺乏相应的优惠鼓励政策，尽管拥有前景可观的油气资源，古巴每年还需进口大量的油气。此外古巴还拥有丰富的沥青资源，只是由于在当地经济价值不高一直未对其进行系统勘探。
古巴的石油地质条件与其相邻的墨西哥湾是类似的，由于发育巨厚的海相中生界烃源岩和与其配套的储盖组合，勘探潜力巨大，但由于后期的强烈构造运动造成复杂的构造格局，物探和钻井面临巨大困难，作业成本也很高。1959 年菲德尔·卡斯特罗领导古巴进行革命前，埃索和阿莫科等一些美国石油公司在古巴进行过初步勘探。古巴革命胜利后，美国开始对古巴实行封锁，油气勘探陷入停顿。1971年古巴石油工业迎来了历史上第一次重大的发现。苏联工程师在古巴首都哈瓦那以东的巴拉德罗地区发现了可观的石油储量。苏联解体后，古巴在上个世纪90年代逐步向外国公司开放了石油勘探领域，来自西班牙、挪威、加拿大、印度、马来西亚的一些公司获得了在古巴进行石油探勘开发的许可，这些公司或者在陆上进行钻井勘探，或者通过水平井技术开采着浅水水域的石油。
近年来，负责古巴油气生产的部门-国家石油公司（Cupet）和外国合作伙伴将其主要油气勘探力量集中在古巴的北部产油省份。这一地区大致从古巴本岛的中部往北，包括陆地和邻近海域。迄今，古巴油气勘探开发最有成效的地区是从哈瓦那省北部延伸至马坦萨斯省北部的“重油带”，该地区海岸附近所发现的多处油气田产量占到古巴油气总产量的98％。上述主要油气产区包括巴拉德罗（Varadero）、尤穆里－塞波鲁科（Yumuri-Seboruco）、埃斯孔第多－卡纳斯港（Puerto Escondido-Canasi）、圣克鲁斯（Santa Cruz）、博卡德哈鲁科（Boca de Jaruco）以及10个规模较小的油田。虽然上述部分油田的生产历史已近30年，但目前仍在继续开发。
目前，古巴将寻找新油田的勘探钻井主要集中在“重油带”周围及其可能的各个延伸方向上，并持续地对“重油带”进行三维地震勘探。相关地震资料提供了多个潜在的油气前景区，其中一部分已通过勘探钻井得到证实。作为近期最重要的勘探成果，古巴在埃斯孔第多－卡纳斯港（Puerto Escondido-Canasi）油田通过高产量的油井发现了新的产油层，古巴北部海岸其它产油区的地质结构相似，规划将在未来数月内进行钻探开发。对于这些新发现的油气田，古巴正着手评估其规模和经济意义。此外，古巴还在比纳·德·里奥省、比亚·克拉拉省、桑蒂·斯比里图省、斯埃戈·德·阿维拉省、拉斯·图纳斯省和奥尔金省的北部开展类似的地震地质测试工作。
古巴表示，近期的油气勘探成果与新技术的采用，尤其是陆地和海上的地震三维测试新技术的采用是密不可分的。位于巴拉德罗的738号油井，开采深度达5638米，水平延伸距离达4764米，创下了古巴的钻井长度记录。同时，古巴还共引进了12套新的石油钻井开采设备，有能力钻探深度为7000米的钻井，并且对油井中近97％的伴生天然气进行开采利用。古方表示，虽然近期发现的油气资源储量不算很大，但却具有十分重要的意义，因为这些勘探结果一旦通过评估确认，无疑将增加古巴的油气总储量，部分缓解油气资源自然减少的趋势，并有望在未来几年内增加古巴的石油和天然气产量。
与此同时，古巴没有停止在北部深海水域油气勘探的努力，该地区位于墨西哥湾，作为古巴专属经济区，其面积约为11.2万平方公里，近海部分较浅，有的地区深度可达1000－4000米。为加快该地区的油气开发，上世纪90年代以来，古巴将其划分成59个区块，每块约2000平方公里，通过与外国石油公司签订风险勘探合同，引进资金、设备和技术。据古巴基础工业部公布的数字，在该专属经济区内约有46－93亿桶的石油储量和9.8－21.8万亿立方米的天然气储量。目前共有9家跨国公司在这一水域进行勘探活动，并于近期完成了墨西哥湾海域内10000多公里的二维地震线测试和近3500平方公里范围内的三维地震测试工作，据古方称，油气勘探结果令人乐观。
古巴已同中国、委内瑞拉、西班牙、俄罗斯、挪威、荷兰、巴西等国进行合作洽商，以期引进资金和技术，加快其国内油气生产。但墨西哥湾石油开发还属勘探阶段，开采量未形成规模，而且那里的深海石油资源开采起来非常困难，且成本极高。在积极进行国内开采的同时，古巴也与其周围的拉美兄弟国家开展能源合作，最近（4月23日）委内瑞拉国有石油巨头委内瑞拉国家石油公司（PDVSA）宣布，委内瑞拉和古巴日前签署了一项旨在组建一家合资公司来勘探委内瑞拉东北部两个州的原油和天然气的合同。委内瑞拉国家石油公司在这个被命名为Petrolera Vencupet的合资公司中将拥有60%的股份，而古巴国家石油公司将拥有40%的股份。PDVSA说，合资公司将具有25年的勘探和生产权，合资公司将在委内瑞拉的安索阿特吉州和莫纳加斯州的Adas、Lido、Limon和Oficina等地区进行油气勘探和生产作业。PDVSA补充说，随着合资公司的组建，委内瑞拉和古巴之间能源合作通过开发委内瑞拉地下重要油气储量将进一步得到加强。委内瑞拉是石油出口大国，古巴通过合作可以获得国内急需的石油和天然气。
