作為一家能源企業，中國石油還積極參與碳市場建設，聯合出資成立的天津排放權交易所，成為中國第一家綜合性排放權交易機構，其開發的節能減排項目減排二氧化碳50萬噸以上。作為參與國際碳排放交易的首個中資企業，中國石油2010年即在倫敦建立碳排放交易團隊，2013年該團隊在深圳環交所完成首單基於配額的碳排放權交易，開啟國內碳交易之先河。
2013年11月，在北京環境交易所啟動碳排放交易之際，中國石油國際事業公司完成了國內首單CCER交易，2013年，大慶油田的潔發展機制項目在聯合國成功註冊，年預計可售出40萬噸二氧化碳減排量，實現環境與經濟雙重效益。
發起碳匯基金共植碳匯林
作為油氣行業氣候倡議組織（OGCI）成員公司，中國石油希望與其他成員企業合力探尋提高能效的路徑、尋找天然氣的最佳利用模式、研究碳捕集、利用和封存（CCUS）技術，希望能夠為世界的低碳轉型貢獻力量。目前，中國石油遼陽石化氧化二氮減排項目採用催化分解技術，每年可減排1,000萬噸二氧化碳當量；塔里木油田放空天然氣回收項目實施以來共減排400萬噸二氧化碳當量。
與此同時，中國石油還與國家林業局共同發起成立中國碳匯基金。2015年共投入1.49億元元公益綠化資金，植樹超過百萬株。在長慶油田，攜手當地政府聯合開展慶陽碳匯林基地建設工程項目，2008年實施以來已完成碳匯林10餘萬畝。##