Comenzó la explotación en 1925 y es hoy una gran riqueza del país, con enormes posibilidades, pues las superficies petrolíferas se estiman superiores a los 200 000 km2, la mitad de los cuales corresponde a los Llanos y el resto a la región del Caribe, el alto y bajo Magdalena y la costa pacífica. Las reservas se suponen superiores a los 500000000 t, sin incluir las posibilidades de la cuenca amazónica, difíciles de estimar pero desde luego extraordinarias. La producción tuvo sus grandes periodos de en auges. La misma zona petrolífera proporciona gas.
Para el progreso más rápido de la industria de hidrocarburos sería precisa una mayor intervención de capitales extranjeros, así como una multiplicación de las refinerías y oleoductos. Para la explotación del petróleo se constituyó en 1948 la Empresa Colombiana de Petróleos («Ecopetrol») que explota la importante concesión de Mares; ésta y la de Yondó (de «Petróleo Shell Cóndor») son las más importantes del país. Tiene también gran importancia la Concesión Barco, explotada por la «Colombian Petroleum Company».
Las refinerías existentes sólo tratan una parte de la materia prima nacional, para convertirla en derivados destinados al consumo interno, pero el país necesita importar otros artículos petrolíferos. Con el fin de evitar esta dependencia se ha construido una grandiosa refinería en Barrancabermeja. Para la movilización del petróleo crudo hacia los puertos de embarque y de la gasolina refinada a los centros del interior hay oleoductos. Destacan: el de Barrancabermeja a Cartagena por Mamonal, con un ramal de El Difícil a Plato, y el de Petrólea a Coveñas, en la región del Catatumbo. Refinerías de gran interés son las de La Petrólea, La Dorada, El Guamo y Cartagena. Entre los oleoductos destinados al transporte de petróleo refinado destacan los de Barrancabermeja a Puerto Berrio y el de La Dorada a Manizales por Cartago, que sirve para el abastecimiento de Caldas y el N del Valle del Cauca.
