Petrol ve doğalgaz mühendisleri, ham petrol ve doğalgaz yataklarının araştırılması, sondaj ve çıkarma kuyularının açılması ve üretim işlerinin verimli bir şekilde sürdürülmesi çalışmalarını yürütürler. Petrol ve doğalgaz mühendisi, rezervin saptanması için veriler üzerinde incelemeler yapar. Sondaj için gerekli araç ve gereçleri saptar, petrol ve doğalgazın çıkartılması metotlarını geliştirir ve metotlar doğrultusunda üretimi gerçekleştirir. Ham petrol ve doğalgazın depolanması ve nakledilmesi ile ilgili projeler hazırlar. Ayrıca yer altı suyu kaynaklarının bulunması ve çıkarılması çalışmalarını yapar.
İyi bir petrol ve doğalgaz mühendisi olabilmek için fen bilimlerindeki kavramlar arasında ilişki kurabilme ve düşünebilme yeteneğine sahip olmak, bir işi planlayabilmek ve uygulamaya koyabilmek, uzun süre ayakta çalışabilecek bir bedensel yapıya sahip olmak, başkalarıyla işbirliği içinde çalışmaktan hoşlanmak gerekmektedir. Petrol ve doğalgaz mühendisleri jeofizik, jeoloji ve maden mühendisleriyle işbirliği içinde çalışırlar.
Petrol ve doğalgaz mühendisleri, Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, Petrol İşleri Genel Müdürlüğü, Türkiye Petrolleri anonim ortaklığı (TPAO), Maden Tetkik Arama Enstitüsü (MTA), Boru Hatları ile Petrol Taşıma Anonim Şirketi (BOTAŞ) ve özel petrol şirketlerinde çalışma olanağı bulabilirler. Çalışmalarının çoğunu açık havada ve ayakta gerçekleştirirler.
Petrol ve doğalgaz mühendisi olabilmek için üniversitelerin maden fakülteleri ile mühendislik fakültelerinin “Petrol ve Doğalgaz Mühendisliği” bölümünden mezun olmak gerekmektedir.