塔里木盆地油气勘探始于上世纪50年代初，经历“五上五下”艰难探索。1989年4月10日，为贯彻党中央、国务院关于我国陆上石油工业（工业行业分析报告）“稳定东部，发展西部”战略部署，中国石油决定六上塔里木，推行新的管理体制，采用新的工艺技术，实现石油会战高水平和高效益的“两新两高”工作方针，打响了新型石油会战。
会战36年来，塔里木油田甲乙方干部员工始终牢记职责使命，征战“死亡之海”，挑战“生命禁区”，探索建立中国特色油公司管理模式，形成富有塔里木油田特色、具有世界先进水平的勘探开发技术系列，走出了一条少人高效的高质量发展之路。
向地球深部进军，破解“三超一高”世界难题。塔里木盆地地质条件复杂，被业界视为“勘探禁区”。面对超深、超高温、超高压、高含硫的“三超一高”勘探开发难题，塔里木油田坚持深化管理改革，创新形成深地油气勘探开发关键核心技术自主攻关与应用管理体系，实现深地油气勘探开发关键核心技术自立自强，垂直钻井、高密度油基泥浆等一系列新技术、新装备、新工艺、新工具打破国外垄断。截至目前，已钻成193口8000米级超深井，找到的超深油气储量占全国四分之三。
“死亡之海”崛起能源绿洲，筑牢国家能源安全屏障。作为西气东输主力气源地和南疆首要气源地，塔里木油田增强当好能源保供顶梁柱的责任感使命感，牢牢守住民生用能底线，已累计从6000米以深的超深地层采出油气1.5亿吨。会战以来，已发现并开发轮南、塔中、克拉2等35个油气田，落实富满10亿吨大油区和克拉-克深、博孜-大北两个万亿立方米大气区，超深油气年产量突破2000万吨，建成我国最大的超深油气生产基地。
塔里木盆地是我国面积最大的含油气盆地，超深油气资源储量丰富。我国首口超万米科探井——深地塔科1井成功钻至10910米完钻，全球首次在陆地万米深层钻探发现油气显示，丰富完善了万米深层油气地质认识，为深地资源开发利用提供了坚实支撑。
进入新发展阶段，塔里木油田全面推进油气与新能源业务融合发展，加快实现绿色低碳转型发展，已建成260万千瓦沙漠光伏项目，年绿电生产能力超20亿千瓦时，为构建清洁低碳能源体系提供了“塔里木方案”。