西南油气田分公司是分别在纽约和香港挂牌上市的中国石油天然气股份有限公司的地区公司。中国石油天然气股份有限公司是中国石油天然气集团公司的控股子公司。1999年10月，中国石油天然气集团公司将原四川石油管理局核心业务剥离，通过重组改制成立西南油气田分公司，总部设在四川省成都市。

公司主要经营四川、西昌盆地的油气勘探开发、炼油化工、油气集输和销售业务，现辖重庆、蜀南、川中、川西北、川东北五大油气区，有在册员工2.13万人，另有托管四川石油管理局人员1380人。所属二级单位18个，其中：石油天然气勘探开发、净化、输气、油气销售单位9个，炼油化工单位3个，科研、信息、计量单位6个。设有13个机关处室、7个直属部门、7个机关附属机构。分公司资产总值172亿元，是全国重点天然气基地，是全国首个天然气产量超百亿的气区。

分公司拥有四川盆地油气勘查、开采矿权125个，总面积16.28万平方千米，占四川盆地可供勘探面积18万平方千米的90%。在西昌盆地拥有勘探矿权2个。经过五十多年的勘探开发，分公司发现地面构造259个，潜伏构造490个；获气田106个，油田14个；发现含气构造80个，含油构造10个。在盆地内累计获天然气探明地质储量7687亿立方米，剩余可采储量2949亿立方米，储采比25.6∶1。天然气资源发现率17.73%，探明率10.7%，形成了良性循环的资源储量序列，四川盆地仍然具有很大的勘探潜力。

分公司形成了比较完整的天然气工业体系，历年累计产气2240亿立方米，分别采出地质储量和可采储量的29.14%和43.2%。分公司现有在册气井装置999套，集输气站722座，增压站73座，天然气净化厂9座，干法脱硫装置235套，天然气净化能力90亿立方米/年，80万吨炼油厂1座，15万吨甲醇厂1座。在四川盆地已建成连接各大中城市的环形集输气管网1.26万公里，天然气销往川、渝、云、贵、湘、鄂等西南、华中地区六省市的900多家大中型工业用户和530万户居民家庭。2004年四川油气田天然气产量突破100亿立方米，成为中国第一个天然气产量超百亿的气区。分公司天然气年产量占全国总产气量的25.8%，占中石油国内总产气量的34.84%。

分公司拥有直属科研院所4个、省部级重点实验室5个、1个信息中心、1个计量检测中心（另外，6个二级单位设置三级科研所8个），有科研工作者1600多人。经过长期的科研攻关和技术实践，分公司已形成了适应四川盆地复杂地质及地面条件下的勘探开发配套技术，多项技术处于全国领先地位，其中部分技术达到国际先进水平。

企业重组改制后的2000年至2004年，分公司共实现销售收入368亿元，实现利润38亿元，上交税费20亿元以上。分公司荣获“全国五一劳动奖状”、全国“守合同重信用企业”等殊荣。

基于雄厚的资源基础和旺盛的市场需求，为确保国家能源供应安全、保障区域经济社会发展、促进人民生活水平不断提高，果敢地担负经济、政治和社会责任，西南油气田整体加快了发展步伐。2003年10月，中国石油天然气集团公司总经理陈耕为西南油气田分公司确定了“52135”发展目标；2005年3月，在定位四川油气田未来6年油气勘探开发总体思路的中国石油西南油气田公司2005年度工作会议上，150多名代表学习党中央、国务院、中油集团党组关于增加国内能源供应、保障能源安全的指示，分析川渝云贵湘鄂地区天然气供求形势，强烈地感受到加快油气勘探开发的政治责任、经济责任、社会责任重大。会议提出“正确处理敢闯敢试与尊重科学的辩证关系”、“解放思想永无止境”、“不固守已有的经验和方法、不拘泥于已有的区域和储层”等观点，广泛地播下了放飞“再造”希望的种子。即在未来六年里：储量：每年探明天然气储量600亿立方米，到2010年天然气累计探明1.1万亿立方米以上，三级储量之和达到1.8—2万亿立方米，储采比保持在25：1左右。产量：2005年天然气产量达到115亿立方米；2006年天然气产量达到125亿立方米，生产原油14.5万吨，提前一年建成千万吨大油气田；2008年上产到150亿立方米，提前两年实现“52135”目标中原定的产量目标；2010年力争达到180亿立方米，生产原油15万吨。炼化：2007年原油加工量达到100万吨，甲醇产量达到15万吨。效益：2005年销售收入突破100亿元；2010年达到200亿元左右，利润达到20亿元以上。

2019年11月，“2019年四川企业百强榜”发布，中国石油西南油气田分公司排名第24位。

2021年9月2日，被国家体育总局授予“2017-2020年度全国群众体育先进单位”称号。