Il petrolio fu probabilmente scoperto per la prima volta in Medio Oriente, in quello che ora è l'Iran. L'esercito dell'impero achemenide usava il petrolio nelle armi da fuoco mentre invadevano castelli e città nel sesto secolo a.C.
Petrolio e prodotti petroliferi sono in uso da secoli, a partire dal Medio Oriente. Lo storico greco Erodoto descrisse la presenza di pozzi petroliferi a Babilonia, l'attuale Iraq, nel 450 a.C. Alessandro Magno spesso usava torce alimentate a petrolio per spaventare i suoi nemici. Un altro storico greco, Plutarco, descrisse il petrolio che sgorgava da terra a Kirkuk.
Il petrolio non è stato trovato solo in Medio Oriente, ma anche in Cina. Nel 347 d.C., i cinesi usavano il bambù per estrarre l'olio dal terreno. L'esploratore Marco Polo ha descritto il popolo Baku, nell'attuale Azerbaijan, usando l'olio proveniente dai riflettori per l'illuminazione e la medicina.
Il petrolio ha una lunga storia in America; i primi esploratori della zona osservarono le chiazze di petrolio al largo della costa della California. Il primo pozzo petrolifero che produceva petrolio a livello commerciale negli Stati Uniti era il Beatty Well, situato nel sud-est del Kentucky. In precedenza, un pozzo veniva trivellato nell'Ohio per l'acqua salata, ma il pozzo conteneva invece olio.