أنشئت المؤسسة الوطنية للنفط بموجب القانون رقم 24 لعام 1970 لتحل محل المؤسسة الليبية العامة للبترول والتى انشئت بموجب القانون رقم 13 لسنة 1968 ، حيث أنيط بها مسئولية إدارة قطاع النفط ، وقد أعيد تنظيمها فيما بعد بموجب قرار الأمانة العامة لمؤتمر الشعب العام( سابقاً ) رقم 10 لسنة 1979 لتعمل على تحقيق أهداف خطة التحول في المجالات النفطية ، والقيام بدعم الاقتصاد القومي عن طريق تنمية وتطوير الاحتياطيات النفطية واستغلالها الاستغلال الأمثل وإدارتها واستثمارها لتحقيق أفضل العوائد ، ويجوز لها في ذلك أن تشترك مع الهيئات والمؤسسات والجهات الأخرى التي تزاول أعمالا شبيهة بأعمالها .

وتقوم المؤسسة الوطنية للنفط بعمليات الاستكشاف والإنتاج عن طريق الشركات المملوكة لها أو بالاشتراك مع الغير عن طريق المقاولة أو بأى نمط من أنماط عقود استثمار الثروة النفطية ، إلى جانب عمليات تسويق النفط والغاز داخل وخارج ليبيا .

وتمتلك المؤسسة الوطنية للنفط بالكامل شركات تقوم بالاستكشاف والتطوير والإنتاج للنفط والغاز ، إضافة إلى شركات التسويق الداخلي والخارجي ، كما ترتبط بعقود مشاركة مع شركات عالمية مختصة في تلك المجالات ، وقد تطورت تلك العقود إلى أن وصلت إلى اتفاقيات استكشاف وانتاج وفق التطور العالمي لصناعة النفط والغاز.

كما تمتلك المؤسسة الوطنية للنفط مجموعة من الشركات لتكرير وتصنيع النفط والغاز الطبيعي التي تدير عدة مصافي أهمها مصفاة رأس لأنوف ومصفاة الزاوية، ومجموعة من المصانع التي تنتج الامونيا واليوريا والميثانول بمجمع البريقة البتروكيماوي الذي يشمل ايضا مصنعا لتسييل الغاز الطبيعي ، بالإضافة إلى مصنع الايثيلين ومصنع البولي ايثيلين مرتفع ومنخفض الكثافة بمجمع راس لانوف

كما تمتلك المؤسسة الوطنية للنفط شركات للخدمات تقوم بحفر وصيانة أبار النفط وتوفير جميع المواد والأدوات المستخدمة في عمليات الحفر ، ومد وتركيب وصيانة شبكات أنابيب النفط والغاز ، وإنشاء وصيانة خزانات النفط والغاز وإجراء الدراسات الفنية والاقتصادية الخاصة بها ، وتزويد القطاع بخدمات التموين والإعاشة وخدمات الإقامة وتوفير خدمات المشتريات للمواد والمعدات والتدريب.

يتبع المؤسسة الوطنية للنفط معهد النفط الليبي الذي يتولى إجراء التحاليل والاختبارات الفنية لمراحل استكشاف وانتاج النفط ومشتقاته ، وإجراء اختبارات مراقبة الجودة وإصدار شهادات خاصة بها , وتقييم براءات الاختراعات وتراخيص الاستغلال والرسوم والنماذج المتعلقة بالنفط ومشتقاته ، كما ينشر البحوث والدراسات التي يجريها من خلال مجلة المعهد التخصصية بالإضافة إلى وسائل النشر العلمية المحلية والعالمية.

وفى مجال تنمية وتطوير القوى العاملة تقوم المؤسسة الوطنية للنفط بدعم الصناعة النفطية بالعناصر الوطنية المؤهلة ومن خلال تدريب العناصر الوطنية وتكوين الأطر الفنية التخصصية الوسطى لتشغيل وصيانة المرافق والوحدات الصناعية وذلك من خلال المعاهد والمراكز التابعة لها وأهمها معهد النفط للتأهيل والتدريب والمركز النوعي للتدريب ، بينما يقتصر التدريب خارج ليبيا على المجالات والتخصصات الفنية النادرة التي لا تتوفر الإمكانيات لتنفيذها محليا .