Bên cạnh việc khai thác, nhiều dự án lớn khâu sau của ngành dầu khí Việt Nam đã được triển khai nhằm chế biến nguồn tài nguyên dầu khí tạo ra nhiều sản phẩm đa dạng, có giá trị cao, đáp ứng các nhu cầu của nền kinh tế, nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn tài nguyên. Phát triển công nghiệp chế biến dầu khí, trong đó có lĩnh vực sản xuất phân bón, phục vụ nông nghiệp, đảm bảo an ninh lương thực là một phần quan trọng trong chiến lược phát triển toàn ngành dầu khí Việt Nam đến năm 2025 đã được Chính phủ phê duyệt. Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam là chủ đầu tư các công trình dầu khí trọng điểm trên toàn lãnh thổ Việt Nam, trong đó có dự án Nhà máy đạm Phú Mỹ, hiện nay thuộc Tổng công ty Phân bón và Hoá chất Dầu khí. Đạm Phú Mỹ là một khâu quan trọng trong chương trình Khí – Điện – Đạm và là một chủ trương lớn nhằm nâng cao giá trị sử dụng nguồn khí từ mỏ Bạch Hổ, trũng Cửu Long và Nam Côn Sơn.
