石油行业应用GIS技术由来已久。在选择钻孔位置，跟踪一条管线进行故障分析，或者新建一个炼油厂等方面都十分依赖于对地理的理解以做出明智的商业决策。GIS在石油行业的应用非常广泛，根据应用类别以及业务范围，GIS的应用大致可以归纳为石油勘探、生产开发、设备管理、管道管理、运输管理、销售规划、地面建设、附属设施等几个方面。
石油勘探和生产
在石油工业中，发现新的石油资源，取得竞争优势，是成功的关键之一。GIS系统能帮助评估潜在的石油资源，及时、准确、直观地定位油气资源的空间分布及其特征，以正确有效地开展部署勘探开发工作，占领市场先机。
石油勘探要求分析许多不同类型的数据，诸如：卫星影像、数字航空相片镶嵌、地震勘探、地表地质研究、地下和横断面影像、以及井位和现有的基础下部构造信息。GIS系统能够综合这些信息，彻底地分析潜在的资源，以发现新的资源或扩展现有资源。
设备管理
全球石油自然资源由于处在地表下部结构中，因此管理困难、工作量十分庞大。作为一个大型的、综合石油公司，必须跟踪从钻井，到管线网络，到炼油厂的每一个过程，在油田这样一个复杂而地域广阔的环境下，有效地规划、操作和维护这些设施显得十分重要和迫切。
通常，一个储藏量的发现乃至它的商业收益很大程度上依赖于勘探和生产的设备和管道设施。GIS能够集成传统的基础管理系统如CAD、属性记录和扫描的文件，并能赋予它们真实的地理位置和相关属性。并在此基础上位设施管理维护服务。
竞争的加剧和石油工业的结构调整，要求石油天然气管道的管理这个石油企业普遍关心的问题得以更好地解决。这就要求管道操作员以更加有效可靠的方式来操作。能全面准确地掌握资产信息的地理分布，以便在发生紧急情况时具备很好的应变能力。
GIS技术组织和管理这些管道数据。可以进行石油管道网络分析、追踪分析、迅速制定关阀门方案等，提高管理能力，增强市场竞争力。
利用GIS技术可以实现管网图形数据和属性数据的计算机录入、编辑；对管线及各种设施进行属性查询、空间定位以及定性、定量的统计、分析；对各类图形（包括管线的横断面图和纵断面图）及统计分析报表显示和输出；为爆管、漏水事故的抢修、维修提供关闸方案，派工单及用户停水通知单，从而实现管网的信息化管理，为管网的改造优化和扩建提供辅助决策支持。通过GIS的集成，使得管网图形库、属性数据库及外部数据库融为一体，不仅图文并茂、准确高效，而且易于动态更新，为日后管网的优化调度奠定良好的基础，从而大大提高了管网管理工作的效率和质量。
