Công trình nghiên cứu khoa học “Tìm kiếm, phát hiện và khai thác có hiệu quả các thân dầu trong đá móng granitoit trước Đệ Tam bể Cửu Long, thềm lục địa Việt Nam” được Chủ tịch nước tặng giải thưởng Hồ Chí Minh về khoa học công nghệ (Quyết định số 104/QĐ-CTN ngày 20/1/2012).
Tập đoàn đạt kỷ lục về doanh thu đạt 772,7 nghìn tỷ đồng, tăng 14,4% so với năm 2011 và nộp ngân sách đạt 186,3 nghìn tỷ đồng, tăng 15,8% so với năm 2011, vượt 51,48 nghìn tỷ đồng so với kế hoạch năm.
Có 2 phát hiện dầu khí mới, đưa 7 mỏ/công trình vào khai thác, trong đó ở trong nước 4 mỏ và nước ngoài 3 mỏ.
Khai thác tấn dầu thô thứ 290 triệu vào ngày 31-5-2012; khai thác m3 khí thứ 80 tỷ vào ngày 25-10-2012; sản xuất kWh điện thứ 50 tỷ vào ngày 14-10-2012.
Năm đầu tiên PVN khai thác đạt trên 1 triệu tấn dầu ở nước ngoài (1,11 triệu tấn).
Hoàn thành đầu tư và đưa vào vận hành thương mại Nhà máy Đạm Cà Mau vào ngày 24-4-2012, với chi phí đầu tư thấp hơn 200 triệu USD so với tổng mức đầu tư được duyệt, đáp ứng 70% nhu cầu phân đạm trong nước. Tập đoàn chính thức hoàn thành tổng thể cụm Khí-Điện-Đạm Cà Mau và tổ chức khánh thành vào ngày 26-10-2012.
Tự thực hiện chế tạo, xây lắp và đưa vào vận hành thành công giàn khoan tự nâng đầu tiên của Việt Nam (giàn Tam Đảo 03) - công trình cơ khí trọng điểm nhà nước.
Hoàn tất việc xây dựng và lắp đặt hệ thống giàn khai thác khí khu vực mở Hải Thạch - Mộc Tinh.
Viện Dầu khí Việt Nam (đơn vị nghiên cứu khoa học của tập đoàn) được Nhà nước phong tặng danh hiệu Anh hùng Lao động.
Tổng công ty Khoan và Dịch vụ Khoan Dầu khí Việt Nam (đơn vị thành viên của Tập đoàn) đạt giải “Nhà thầu khoan Dầu khí tốt nhất khu vực Châu Á năm 2012” do Tạp chí World Finace trao tặng.