天然氣分公司成立于2005年6月，是中國石化直屬負責天然氣業務發展的專業化公司，與天然氣有限責任公司、長城燃氣投資有限公司實行“一套機構，三塊牌子”。主要職責為：中國石化天然氣管道、LNG接收站、儲氣庫等天然氣儲運設施建設與運行管理，天然氣市場開發和銷售經營管理，地方管網、終端銷售合資合作管理。其中，天然氣分公司側重于生產經營管理；天然氣有限責任公司側重于合資合作和投資管理；長城燃氣公司專注于終端項目開發和管理。

目前，公司設有15個本部部門（直屬機構），管理著60余家所屬單位（包括合資公司、項目部、前期工作籌備組）、用工總數逾3000人。2020年，公司經營天然氣445.2億方、同比增加51.8億方、增幅13.2%，其中銷售天然氣423億方、同比增幅16.2%、高于全國平均增幅12.3個百分點。

自成立以來，天然氣分公司認真貫徹中國石化天然氣發展戰略，按照“資源、設施、市場、效益”相統一的原則，堅持系統化布局、集約化運營、協同化發展，加快儲運設施建設，加大市場開發力度，加強生產經營管理，實現了天然氣業務的快速發展。

“十三五”期間，天然氣分公司公司累計經營天然氣1572億立方米，天然氣年均經營量連續6年保持了24%以上的增長，增速位居國內行業首位，市場銷售范圍由2015年的12個省份擴大到目前的22個省份，國內市場占有率平均每年提高1.2個百分點。