累计进口的LNG（液化天然气）总量突破8000万吨，对环境的贡献相当于植树6.4亿棵，中国海洋石油贯彻绿色发展理念，通过贡献清洁能源、抓好节能管理和构建新能源体系实现公司的绿色发展。
大力发展天然气业务是中海油绿色发展的一大特色。作为全球第三、中国最大的LNG贸易商，中国海油的LNG巨轮将一船船LNG从海外运抵中华大地，源源不断地为国内提供清洁气源。作为国内进口LNG产业的先行者，2006年中国海油只有广东大鹏1个LNG接收站，而2016年已有福建LNG、海南LNG等7个世界级大型LNG接收站，中国海油年接卸国外LNG能力超2800万吨。目前，中国海油天然气业务分布全国24个省级行政区的78个地市。
除进口LNG外，中海油在南海开发的天然气一直服务于香港海南。我国海上最大合作气田“崖城13—1”投产20年间已经累计向香港、海南供气超500亿立方米。在粤北，广东管网天然气从珠三角延伸至粤北山区，一举改变了当地煤、油为主的能源结构。2016年韶关支干线的成功投运，打通了广东管网一期工程的“最后一公里”。未来，来自珠三角地区的荔湾海气、珠海LNG等气源可由南向北输往粤北地区，确保当地天然气的安全、稳定、足量供应。
改革创新始终是中国海油绿色发展的澎湃动力。“十二五”期间，中国海油通过体制机制改革创新，开展节能目标责任评价考核、节能监测监督、节能标准化等工作，累计节能189万吨标准煤。比如渤海油田，通过建立能源管理体系、实施节能技术改造等措施，2015年完成节能量达到14616吨标准煤，超额完成“十二五”节能总体目标。抓好节能管理的同时，公司进一步创新节能技术，重点推广了余热利用、电力组网、伴生气综合利用等多个项目。仅渤海油田4年便累计回收天然气4.7亿立方米。
炼化板块通过改革带来的节能降耗也受到广泛赞誉。比如惠州炼化通过对装置设备、工艺流程、管控系统的改造，将炼油综合能耗降至59千克标油/吨以内，单位能耗在国内同等规模炼厂中跃居领先水平。“十二五”期间，惠州炼化节能12.4万吨标准煤，超额完成了国家节能目标任务。
为了构建绿色新能源体系，中国海油已经不再是单纯意义上的石油公司，其发展目光已经投向光伏、生物质、风电等多个新能源领域，项目覆盖福建、新疆、内蒙古、山东等地区。此外，中国海油还高度重视并持续推进可燃冰、海洋能、海上核电等战略性海洋新型绿色能源的相关研究，其中“500千瓦海洋能独立电力系统示范工程”平稳运行超过850天，累计发电约10.3万千瓦时，实现了潮流能、风电和太阳能多种能源互补。