中国海洋石油集团有限公司（简称“中国海油”）是中海油的控股股东。中国海油BVI是本公司的控股股东，持股约占公司已发行股份总数的64.44%。中国海油间接持有中国海油BVI100%的股权。中国海油成立于1982年2月15日，是经国务院批准的国家授权投资机构和国家控股公司试点单位，享有对外合作进行海洋石油勘探、开发、生产和销售的专营权。

此外，中海油还有其他全资子公司和关联公司，例如中海油信息技术（北京）有限责任公司、中海油石油商业储备（雄安）有限公司等。