胜利油田主要从事石油天然气勘探开发、石油工程技术服务、地面工程建设、油气深加工、矿区服务与协调等业务。

勘探开发业务，是胜利油田的核心业务，形成了常规与非常规并重、新能源与化石能源并进、储气储能与油气开采并举的业务模式，现有18家勘探开发单位、4家研究院，已累计探明石油地质储量57.87亿吨、生产原油13.16亿吨。

石油工程技术业务，是油田勘探开发建设的重要支撑，主要包括井下作业、注汽技术服务、油藏动态监测、地面工程维修、技术检测、生产用车、发供电、天然气销售、油区护卫、应急救援等业务，现有17家专业化单位。

地面工程建设业务，主要包括工程维修、工程监督、检验检测等业务，涵盖油田地面工艺管道、集输管道抢维修，油气生产设备设施维护保养，各类抽油机、泵维修以及地面工程建设日常监督检查等业务，现有5家相关单位。

油气深加工业务，主要以加工胜利低硫原油和部分中质原油为主，生产汽油、柴油、低硫重质船用燃料油等产品，具有资源充足、运输便利、管输成本低等优势，现有1家炼化单位。​​​​

矿区服务与协调业务，主要服务油田主业、基层一线和员工群众，以油地融合协调平台、后勤服务管理平台、关心关爱员工服务平台为载体，从事矿区资源优化、改造提升和后勤服务等业务，同时发挥对外协调、对内沟通作用，现有5个服务协调中心和2个服务协调站。​​​​​