2012 年，中石油、中石化等油气巨头积极推进页岩气的勘探开发，部分资源评价井实现了商业化试生产，并基本掌握了页岩气开发的成套技术，在地质资料和勘探开发技术方面相比国内其他投资者拥有较大优势。
中石油的页岩气项目主要位于四川和重庆。2012 年4 月，中石油四川长宁-威远国家级页岩气示范区获批设立，并拟与四川当地企业合资组建四川长宁天然气开发公司。位于该区的中石油西南油气田公司宁201‐H1 井日产量达到了14 万立方米，产品以CNG 的形式用罐车就近销售。截至2012 年11 月底，中石油西南油气田公司已生产并销售页岩气1125.3 万立方米。
中石油与壳牌石油签署了产品分成合同，在四川盆地的富顺-永川区块进行页岩气勘探、开发及生产。2012 年9 月，双方合作的首口页岩气井阳201‐H2 井成功试采，日产量曾达43万立方米。
中石化的页岩气项目主要也位于四川和重庆。2012 年5 月，中石化正式启动首个页岩气产能建设项目，目标到2012 年底在重庆涪陵地区建成页岩气年产能3 亿-5 亿立方米/年，2013年达到10 亿立方米/年。2012 年8 月，中石化勘探南方分公司在涪陵地区部署的重点预探井福石1 井实现日产天然气12.66 万立方米，原油68 立方米。
2012 年12 月，中石化勘探南方分公司与康菲石油中国有限公司签订《四川盆地綦江区块页岩气勘探、开发和生产的联合研究协议》，此前中石化勘探南方分公司与埃克森美孚也已签约，联合在川西南五指山地区开展研究，查明区块页岩气勘探开发潜力。
中石化石油工程技术研究院已初步形成了页岩油气压裂理论方法和技术体系，2012 年9 月，中石化西南油气田四川金石1 井实现首次自主设计并组织实施的页岩气大型压裂井。
中海油在安徽开发页岩气项目。2012 年4 月，中海油田服务公司完成安徽巢湖页岩气昌参1井的测井作业。此前中海油已获得安徽芜湖下扬子西部区块页岩气探矿权，勘查面积为4840平方公里。此外，中海油控股的中联煤在山西沁水盆地还提出了寿阳、沁源和晋城3 个页岩气有利区。
延长石油页岩气项目位于陕西。2012 年5 月，延长石油首口页岩气水平井压裂成功。2012年9 月，国家发改委批准设立“延长石油延安国家级陆相页岩气示范区”，计划“十二五”期间安排探明地质储量1500 亿立方米以上，建成产能5 亿立方米以上。
