Округ располагается в северной части Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции и на его территорию приходятся основные разведанные запасы и прогнозные ресурсы углеводородного сырья России. Государственным балансом учитывается 133 месторождения нефти, разведанные извлекаемые запасы по которым составляют 14,54% от всех запасов нефти страны. Разрабатывается 33 месторождения, годовая добыча составляет около 9% от добычи нефти в России. Высоко оцениваются и прогнозные ресурсы нефти, как на суше, так, и особенно, на шельфе Карского моря. Велика роль округа в запасах и добыче природного газа. Уникальны по запасам газа месторождения - Уренгойское, Ямбургское и Медвежье. Они обеспечили и обеспечивают большую часть производства российского природного газа. Всего из недр округа извлечено более 11 трлн куб.м природного газа, это составляет только 12% от начальных суммарных ресурсов.