（一）天然气勘探
20世纪50年代末以来，江汉油田先后在湖北、湖南、重庆等地区开展天然气勘探工作。勘探区域包括鄂西渝东、湘鄂西和江汉平原，早期主要进行常规天然气勘探工作，1970年发现了下三叠统飞仙关组气藏，命名为建南气田进行生产；1976年在建南气田发现了我国第一个二叠系长兴组生物礁气藏；1977年在建南气田率先发现了川东石炭系气藏；进入21世纪，随着非常规勘探理论与工程技术进步，2011年建南地区侏罗系东岳庙段页岩气获得工业气流；2012年发现涪陵页岩气田，为全球除北美之外最大的页岩气田；2021年红星地区二叠系页岩气勘探取得重大突破，入选中国石化2023年十大油气勘探发现成果及中国十大地质找矿重大成果。2025年，探明发现国内首个二叠系大型页岩气田——红星页岩气田。目前共计发现气田5个（涪陵页岩气田、红星页岩气田、建南气田、百顺气田、兴隆气田），累计探明天然气地质储量9134亿方。“十四五”期间，新增天然气探明储量 2,899 亿立方米。
（二）天然气开发
页岩气开发。2012年11月28日焦页1HF井放喷测试获20.3万方/天的工业气流，标志着涪陵页岩气田的发现。2013年1月9日，焦页1HF井投入试采，拉开中国页岩气商业开发序幕。2014年1月，启动一期50亿方产能建设。2015年12月，圆满建成一期50亿方产能，2015年完成“重庆涪陵国家级页岩气示范区”建设。2016年1月，启动二期50亿方产能建设。2017年底，如期建成100亿方产能，2017年完成“重庆涪陵页岩气勘探开发示范基地”建设。2021年风险探井红页1HF井试获日产8.9万方气流，实现国内二叠系新层系页岩气重大突破，红星页岩气田加快开发建设步伐。截至2025年底，江汉油田累计生产页岩气超700亿立方米。
常规气开发。江汉油田形成了以建南为主的天然气生产基地，开发工区包括以中含硫气藏为主的建南气田、百顺气田，以高含硫气藏为主的兴隆气田和以凝析气藏为代表的复兴区块，覆盖鄂西渝东地区、綦江涪陵地区。目前，建南气田天然气销售已覆盖重庆市万州、黔江、石柱和湖北省恩施州部分县市及湖南省龙山县等地。