Hiện nay, Vietsovpetro bao gồm 15 đơn vị trực thuộc có chức năng phối hợp thực hiện các hoạt động tìm kiếm, thăm dò, khai thác dầu khí và các dịch vụ kỹ thuật dầu khí trong và ngoài nước. Xí nghiệp Khai thác dầu khí Xí nghiệp Xây lắp, Khảo sát và Sửa chữa các công trình khai thác dầu khí Xí nghiệp Khai thác các công trình khí Xí nghiệp Khoan và Sửa giếng Xí nghiệp Địa vật lý giếng khoan Xí nghiệp Vận tải biển và Công tác lặn Xí nghiệp Dịch vụ Cảng và Cung ứng vật tư thiết bị Xí nghiệp Cơ điện Viện Nghiên cứu khoa học và Thiết kế dầu khí biển Trung tâm an toàn và Bảo vệ môi trường Trung tâm Y tế Trung tâm Công nghệ thông tin và Liên lạc Khu nghỉ dưỡng Vietsovpetro Khách sạn Vietsovpetro Đội Bảo vệ vũ trang Ban Đời sống nhà ở và Văn phòng làm việc