勘探阶段：
1970年4月，部署陇东的第一批探井庆2井、庆3井、庆7井等陆续开钻。
8月7日，位于华池县城关的庆3井，首先在侏罗系地层获得日产27.2吨的油流，成为陇东地区第一口出油井。
随后，庆1井、庆2井、长7井、长10井等都见到良好的含油显示，形成庆阳（今庆城县）、华池、吴旗（今陕西省吴起县）7000平方公里的找油有利区域。
1970年9月，当时的燃化部向国务院呈报《关于请兰州军区组织陕甘宁地区石油钻探指挥部的请示报告》，得到国务院、中央军委批转同意。
11月，兰州军区组织成立会战指挥机构，驻扎在陕甘两省交界的长庆桥小镇上，长庆油田由此得名。
1970年6月27日，位于庆阳县马岭镇的岭9井，喷出258吨的高产油流，创造了当时陕甘宁盆地油井产量最高纪录。到年底，在马岭又打出11口油井，初步控制了马岭油田的含油面积。
建设与开发阶段：
从1970年9月26日庆1井出油，到年产原油突破100万吨。
80年代，建成安塞、靖安油田和靖边气田。长庆油田在陕北安塞县谭家营部署的第一口探井——塞1井，试油获得64.45 吨工业油流，自此发现安塞油田，长庆安塞油田的发现井，揭开了亿吨级整装特低渗透油田开发的序幕，开始从由侏罗系找油向三叠系找油。
1983年9月28日，石油工业部批复，同意将长庆油田会战指挥部更名为“长庆石油勘探局”。陕参1井、榆3井陆续开发，开始从中生界找油转向古生界找气，实施油气兼探战略。
90年代，长庆油田始终坚持“油气并举、协调发展”的战略决策，成功开发了被誉为“安塞模式”的安塞油田、靖安油田两个特低渗透油田，探明并开发了我国当时最大的世界级整装特低渗透气田——靖边气田和榆林气田，实现了向北京和西安等十八个大中城市供气。
新世纪初，建成姬塬、西峰油田和榆林气田。
油气当量连续跨越1000万吨、2000万吨大关。
技术创新与突破：
长庆油田开发的是国际上典型的低渗、低压、低丰度油气田，经济有效开发属于世界性难题。
安塞油田开发，先后历经8年艰苦探索。
攻坚姬塬油田，曾5次无功而返。
苏里格整装大气田向北京供气，经历了6年技术攻关。
10亿吨级庆城大油田工业化开发，历时近10年。
攻克特低渗、突破超低渗、解放致密气，长庆石油人在“磨刀石上闹革命，低渗透中铸丰碑”，将油田开发从10个毫达西推进到1个毫达西、0.5个毫达西，再逼进到0.1毫达西极限，开创了我国陆相页岩油效益开发之先河。
长庆油田是全国地域面积最大的油气田，横跨甘肃、陕西、宁夏、内蒙、山西五省区，1998年8月18日，勘探局在西安基地举行挂牌揭彩仪式。长庆油田“决策科研在古城西安、生产经营在陕甘宁蒙、产品销售国内外”战略构想正成为现实。
持续发展走在前
21世纪来临，企业重组整合后，长庆油田以“三个重新认识”为指导，“三上董志塬”，发现西峰油田；依靠科技进步，天然气勘探取得重大进展，发现中国最大的天然气气田-苏里格气田。长庆天然气作为“西气东输”先锋气，向上海及华东地区平稳供气，成为我国天然气供输管网的枢纽中心。油气储量、产量大幅攀升，2003年油气当量突破1000万吨，2007年跨越2000万吨，成为我国继大庆油田、胜利油田之后的第三大油气田。
长庆油田的脚步没有停歇，2009年油气当量突破3000万吨，成为我国第二大油气田。2013年，油气当量突破5000万吨，成为我国陆上油气产量最高、上产速度最快、成长性最好的油气田。我国“西部大庆”在鄂尔多斯盆地如期建成。
长庆油田实现历史性跨越，终于成为我国第一大油气田。
如今的长庆油田，部署“二次加快发展”战略，在石油和天然气勘探领域持续突破。
2020年，天然气突破400亿立方米，建成我国首个年产超400亿立方米的大气区，是我国最大的天然气生产基地。
同年，油气当量突破6000万吨。这标志着长庆油田已建成我国首个年产6000万吨级别的特大型油气田，从而开创了中国石油工业发展史上的新纪元。