据中国石油和化学工业联合会的统计数据显示，截至2010年年底，三大石油公司投资海外的油田及工程项目总计144个，投资金额累计高达近700亿美元，约合人民币4480亿元。 而根据国资委的最新统计，2011年1-11月，央企海外原油权益产量6604.3万吨，天然气权益产量176.3亿立方米，海外工程新签合同额2797.5亿元，同比分别增长16.9%、19.8%和9.7%。
尽管“三桶油”海外项目和海外油气产量增幅都很快，但盈利率却并不高。除了一位石油公司中层和国资委内部人士均称油企海外项目损失不小外，中国石油大学2010年的一份报告也显示，受管理制度及国际投资环境等因素的影响，三大石油公司在海外的亏损项目更是达到2/3。
除了海外项目的亏损外，中国石油公司在海外并购中也一直困难重重。
2011年10月，中海油在海湾地区总额160亿美元的天然气田开发协议被伊朗帕尔斯石油和天然气公司叫停。此前的2006年9月，双方签署了总额150亿美元的合同，开发北帕尔斯气田，但中海油迟迟未开始运作，而此协议被叫停则是为了推动中海油履行其开发义务。
被叫停的远不止中海油一家，因为资金以及开采利润等问题，中国石油企业的海外项目目前已多次遭所在国警告、叫停。
2011年8月，伊朗国家石油公司宣称，如果中石油对南帕尔斯气田第11期项目的开发继续拖延，将肯定对其发出最后通牒，有可能会把整个项目转让给实力雄厚的国内承包商。据了解，该项目目前开采进度只完成了10%，而非计划的17%。此前中石油称，由于面临“资金问题”，无法为南帕尔斯气田项目投资提供所需资金。