Việc đẩy mạnh hợp tác, thu hút đầu tư nước ngoài của PVN có ý nghĩa hết sức quan trọng trong quá trình thực hiện các mục tiêu chiến lược mà ngành đã đề ra, góp phần tích cực vào việc bảo đảm an ninh năng lượng cho đất nước. Bên cạnh đó, việc mở rộng đầu tư, phát triển ra nước ngoài, thắng thầu quốc tế các dự án thăm dò, khai thác dầu khí, xuất khẩu cung cấp các gói dịch vụ kỹ thuật dầu khí ra nước ngoài đã góp phần nâng cao vị thế, uy tín và thương hiệu dầu khí Việt Nam không chỉ ở thị trường khu vực ASEAN mà còn trên cả trên thị trường thế giới.
Vào ngày 8/2/2013 tại Singapore, Tổng Công ty CP Khoan và Dịch vụ khoan dầu khí (PV Drilling - thành viên của Tập đoàn Dầu khí - PVN) đã ký kết hợp đồng liên doanh với Công ty FEG (Falcon Energy Group Limited) của Singapore thành lập Công ty Liên doanh PVD Overseas để cùng đầu tư đóng mới một giàn khoan Jack-up thế hệ mới (dự kiến giàn khoan sẽ được đưa vào vận hành trong những tháng cuối năm 2013).
Liên doanh mới có tên gọi PVD Overseas này được xem là bước khởi đầu trong chiến lược vươn ra thị trường nước ngoài của Tổng Công ty PV Drilling trong năm 2013, hứa hẹn sẽ mang lại tăng trưởng mạnh cho PV Drilling và PVN vào năm 2014. Trước đó, vào ngày 4/2/2013, Liên danh P.V.P (do 2 thành viên của PVN là TCT cổ phần Dịch vụ kỹ thuật dầu khí - PTSC, TCT cổ phần Xây lắp dầu khí - PVC và TCT Xây dựng đường thủy - Vinawaco cùng liên danh) cũng đã tiến hành buổi “Lễ ký kết hợp đồng thầu phụ nước ngoài thi công một phần công việc gói thầu thi công hạng mục nạo vét lần đầu các công trình biển - Dự án đầu tư các hạng mục hạ tầng cơ sở do Tập đoàn Dầu khí thực hiện phục vụ dự án Liên hợp Lọc hóa dầu Nghi Sơn” với Công ty Boskalis International BV (thành viên của Tập đoàn Royal Boskalis Westminster N.V - công ty toàn cầu trong lĩnh vực thi công hạng mục nạo vét và các dịch vụ liên quan đến cơ sở hạ tầng hàng hải hàng đầu trên thế giới).
Phạm vi tổng thể của hợp đồng bao gồm: nạo vét tuyến, luồng, lưu vực cảng của Nhà máy Liên hợp Lọc hóa dầu Nghi Sơn, đảm bảo an toàn cho tàu có trọng tải tới 30.000DWT ra vào cảng, đáp ứng các yêu cầu kinh tế - kỹ thuật của dự án. Tổng khối lượng nạo vét gói thầu là hơn 11 triệu m3 với độ sâu từ -7,5m CD tới -14,2m CD, thời gian thi công nạo vét 20 tháng kể từ ngày khởi công.
Thực tế cho thấy, cùng với việc đầu tư phát triển trong nước, những năm qua, PVN rất chú trọng đến công tác đẩy mạnh hợp tác và thu hút đầu tư nước ngoài, xuất khẩu dịch vụ kỹ thuật dầu khí ra nước ngoài. Tính đến nay, PVN đã ký 49 thỏa thuận hợp tác đầu tư với các nước trên thế giới, trên cơ sở đó, PVN đã ký kết và đang triển khai thực hiện 22 hợp đồng tại 13 nước. Các dự án trọng điểm đang được tích cực triển khai như dự án phát triển mỏ Nhenhexky tại Liên bang Nga (Liên doanh Rusvietpetro thực hiện), dự án phát triển mỏ Giunin 2 tại Venezuela (PVEP thực hiện), dự án thủy điện Luông Phabăng tại Lào (do PVP thực hiện), thỏa thuận đối tác chiến lược giữa PVN - Gazprom...
Kết quả bước đầu, từ năm 2007 PVN đã có tấn dầu thô đầu tiên khai thác từ mỏ Nhenhexky (Liên bang Nga) và từ lô SK 305 (Malaysia)... mang lại kết quả tốt đẹp cho công cuộc “vươn ra biển lớn” của ngành dầu khí VN. Sắp tới, PVN sẽ đưa 4 mỏ mới vào khai thác; hai mỏ ở trong nước là Nam Rồng - Đồi Mồi (thuộc Vietsovpetro), mỏ Peal (nhà thầu Petronas) và hai mỏ ở nước ngoài là D30 và mỏ Dana - lô SK 305 (ở Malaysia).
Tổng Giám đốc Petrovietnam Đỗ Văn Hậu cho biết với mục tiêu thực hiện chiến lược tăng tốc phát triển trên cơ sở đề án tái cấu trúc PVN do Thủ tướng Chính phủ phê duyệt, thời gian tới PVN sẽ tiếp tục tăng cường các hoạt động hợp tác với các đối tác nước ngoài để giới thiệu các cơ hội đầu tư vào các dự án tiềm năng đang triển khai. Hiện tại PVN có gần 40 dự án xúc tiến đầu tư trong 5 lĩnh vực cốt lõi của ngành dầu khí, trong số đó PVN đặc biệt chú trọng đến một số dự án trọng điểm kêu gọi đầu tư từ châu Âu như: Dự án Kho chứa LNG1 Thị Vải, dự án đường ống dẫn khí Nam Côn Sơn 2, Dự án Nhà máy Nhiệt điện Thái Bình 2, Dự án Nhà máy Nhiệt điện Hủa Na, Nhơn Trạch 1, Công ty CP Hóa dầu - Xơ sợi dầu khí (PVTex), Dự án Cảng Phước An, Nhà máy Đóng tàu Dung Quất và nhiều cơ hội đầu tư tài chính vào các doanh nghiệp hàng đầu khác của PVN…
Bên cạnh việc đẩy mạnh hợp tác với các nhà đầu tư châu Âu, PVN còn quan tâm và mời gọi các nhà đầu tư đến từ Nhật Bản, điển hình là các doanh nghiệp nổi tiếng như: Mitsui Oil Exploration, Bank of Tokyo, Mitsubishi Heavy Industries... Với các nhà đầu tư Nhật Bản, PVN đã giới thiệu 9 dự án trọng điểm, trong đó giới thiệu 8 dự án Nhật Bản có thể đầu tư mua tới 49% cổ phần gồm: dự án kho chứa khí thiên nhiên LNG1 Thị Vải (Bà Rịa - Vũng Tàu), dự án Nhiệt điện khí Nhơn Trạch 1 (Đồng Nai), dự án Nhiệt điện than Vũng Áng 1 (Hà Tĩnh), Nhiệt điện than Long Phú 1 (Sóc Trăng), dự án Thủy điện Hủa Na (Nghệ An), dự án Điện gió Hòa Thắng 1 (Bình Thuận), dự án Cảng biển Dung Quất (Quảng Ngãi), dự án Cảng Phước An (Đồng Nai)…