石油是东北平原最重要的矿产资源。平原北部因盆地抬升缩小，产生了巨厚的沉积物，为石油生成提供了有利条件。位于东北平原上的三大油田分别是大庆油田、吉林油田和辽河油田。大庆油田

大庆油田位于中国黑龙江大庆市，是目前中国中国最大的油田。大庆油田不仅为国家创造了巨大的物质财富，摘掉了我国“贫油”的帽子，而且形成了一整套非均质大型砂岩油田地质开发理论及工程技术系列，油田勘探开发等重大成果载入了中国科技发展史册，促进了大庆地区的经济发展。