С момента обнаружения в конце XIX века добыча нефти на острове практически не прекращалась, однако к концу XX века наземные месторождения оказались значительно истощены. Разведка шельфа, начатая в 70-х гг., позволила открыть новые богатейшие месторождения (Одопту, Чайво, Лунское, Пильтун-Астохское и многие др.). В настоящее время реализуются проекты «Сахалин — 1» и «Сахалин — 2», их особенность — активное привлечение иностранного капитала.