Основные месторождения Казахстана находятся на территории Атырауской области:

— Месторождение Кашаган является одним из крупнейших нефтяных месторождений, открытых за последние четыре десятилетия; его извлекаемые запасы составляют приблизительно 9-13 миллиардов баррелей (1-2 миллиардов тонн) нефти. Коллектор морского месторождения Кашаган находится в 80 км от города Атырау на глубине 3-4 метра под водой и более 4 км (4 200 метров) ниже дна моря.

— Тенгизское месторождение — извлекаемые запасы нефти Тенгизского и Королевского месторождений составляют 1,4 миллиарда тонн. Тенгизское месторождение — это самое глубокое в мире нефтяное месторождение-супергигант, верхний нефтеносный коллектор которого залегает на глубине около 4000 метров. Тенгизский коллектор протянулся на 20 километров в длину и 21 километр в ширину, а высота нефтеносного пласта составляет 1,6 километра.