中国海及邻区自中生代末以来经历5期成盆,形成多个新生代盆地。该区烃源岩形成期分古新世、始新世、渐新世和中新世4期。烃源岩类型有陆相、海陆过渡相和海相,其中陆相有半深湖相、湖沼相泥岩;海陆过渡相包括煤系三角洲与浅海相,主要为煤层、碳质泥岩和暗色泥岩;海相分陆源海相和海源海相。中国东部海域、南海北部海域和南海西部海域均具有近岸带以陆相半深湖相烃源岩为主、远岸带以海陆过渡相—海相烃源岩为主的特征;南海南部近岸带和远岸带都是海陆过渡相—海相烃源岩。中国海及邻区大地热流具有自近岸带向远岸带增高的趋势,烃源岩上覆层有自近岸带向远岸带增厚的趋势。因源热耦合作用,中国海及邻区形成以生油为主的近岸带和以生气为主的远岸带。近岸带从渤海盆地,经南黄海盆地、珠江口盆地北部坳陷带、北部湾盆地、莺歌海盆地河内凹陷、中建南盆地西部、万安盆地西部、湄公盆地、曾母盆地巴林坚坳陷、文莱—沙巴盆地中南部,向东北方向延伸到巴拉望盆地东部,是巨型石油生成区,已发现石油储量上百亿吨。远岸带包括东海盆地、台西盆地、台西南盆地、珠江口盆地南部、琼东南盆地、莺歌海盆地莺中坳陷、中建南盆地东南部、万安盆地东南部、曾母盆地康西坳陷、文莱—沙巴盆地北部、巴拉望盆地西部,是巨型天然气分布区,累计发现天然气储量数万亿立方米。目前中国海主要在成熟区的构造圈闭领域、特别是中浅层构造圈闭领域和生物礁领域勘探,复合圈闭和岩性圈闭的勘探刚刚起步,勘探新层系和新类型广阔;中国海勘探新区较多,尚有一批极具资源潜力、勘探程度很低的盆地或凹陷,特别是远岸带的深水区,预测其勘探潜力巨大。