巴西的石油工业始于19世纪末期。1953年10月，巴西政府宣布石油工业国有化，规定石油资源为国家所有，并于1954年5月成立了政企合一的国营企业巴西石油公司，该公司不仅参与石油政策的制定、执行，还统管巴西石油的勘探、开发、生产、运输及企业的经营管理。

1997年巴西政府宣布石油业实行政企分开，设立国家石油管理局(ANP)负责巴西石油政策的制定和行业监督管理。巴西石油公司则按照市场经济规律实行企业自主经营，并获得了其勘探开发生产的资源资产，该公司因此占有巴西绝大部分陆地和海上石油及天然气油田，主要业务活动包括石油勘探、生产精炼、运输以及销售等。公司总部设在里约热内卢市，注册资本133.72亿雷亚尔。巴西联邦政府有关部门与机构共持有巴西石油公司51%以上的股权。

巴西石油公司拥有117亿桶的原油探明储藏量，在全球石油业排名第四位。公司实现利润215亿雷亚尔(约128.58亿美元)，并以963亿美元的运营收入成为拉美收入最丰厚的企业。巴西工贸部发布的统计报告称，巴西石油公司、淡水河谷公司和巴西航空工业公司的2007年出口额位列巴西前三名。其中，巴西石油公司出口额达136亿美元，比上年增长22.9%。

除了在国内生产石油外，巴西石油公司还在安哥拉、阿根廷、玻利维亚、哥伦比亚、厄瓜多尔、美国、秘鲁和委内瑞拉8国进行油气开采。该公司在国外的日均石油产量为12.22万桶，日均天然气产量为1726万立方米。

2013年11月13日，中石油发布公告称，中石油通过附属公司中油勘探及中油勘探国际，向巴西国家石油收购了其旗下的巴西能源秘鲁公司全部股份，价格约26亿美元。

巴西能源秘鲁公司在秘鲁拥有3个油气区块，持有其中两个区块100%股权，持有另一区块46.16%股权。预计，这3个油气区块合计年产量约80万吨油当量。中石油称，这3个油气资产具有良好的经济效益，有利于扩大集团在拉美地区的油气合作规模，促进集团海外业务的可持续发展。中石油的此次收购还须获得相关政府部门的批准。

2021年2月20日（据路透社报道），现任CEO布兰科（Roberto Castello Branco）因努力出售表现不佳的资产和削减债务而受到投资者的青睐，但最近几周他因提高燃料价格而引起博尔索纳罗的愤怒。在纽约交易的巴西石油公司ADR在盘后交易中下滑了8.9%，上周五其在巴西上市的优先股也下跌了近7%。巴西总统博尔索纳罗与巴西石油（Petrobras）现任首席执行官因近期燃油价格上涨问题“争执不下”。总统决定更换公司负责人，任命一名退伍将军担任CEO一职。

2022年3月28日，巴西总统博索纳罗宣布，任命巴西基础设施中心创始人阿德里亚诺·皮雷斯，接替若阿金·席尔瓦·埃·卢纳担任巴西国家石油公司总裁。该任命尚需获得巴西石油公司董事会的批准，公司董事会将于4月13日就此作出决定。