为充分发挥深层油气全国重点实验室科技创新引领作用，有效推进深层油气勘探开发重大理论和关键技术攻关，提升核心技术协同创新能力，推进创新成果高效产业化，服务油气行业高质量发展，中国石油大学（华东）联合中国石油化工股份有限公司勘探分公司、中国石油集团工程技术研究院有限公司、中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司、中海石油（中国）有限公司天津分公司、中国科学院地质与地球物理研究所和中国地质调查局油气资源调查中心（以上单位统称为“发起单位”）共同发起成立“深层油气创新联盟”（以下简称“联盟”）。

联盟以深层油气全国重点实验室为依托，广泛吸纳深层油气领域相关高校、科研院所、企业加盟，采取会员制管理，以行业发展技术创新需求和各方的共同利益为基础，形成优势互补、利益共享、互惠共赢的开放性创新合作组织。

聚焦深层油气勘探开发重大科学问题、关键技术和全局性重大战略，通过汇聚深层油气领域优势科技资源、搭建优势互补科研平台、协同攻关重大科技任务、创新科研体制机制等，实现联盟成员间的资源贡献、互利发展。联盟致力于促进成员单位科技研发、成果转化、平台建设和人才培育，促进创新链、人才链与产业链有机衔接，提升科技创新水平，为深层油气低成本、可持续开发利用提供理论、技术和人才支撑。

联盟于2023年9月26日正式成立。截止到2024年3月份，联盟共有35家理事单位。