В Охотском море расположено два нефтегазоносных бассейна Дальнего Востока России с доказанными нефтяными, газовыми и газоконденсатными месторождениями. Наиболее крупный расположен на о.Сахалин с прилегающими восточными акваториями. На юго-западе Западной Камчатки (Колпаковский прогиб) установлены газовые (Кшукское) и газоконденсатные (Нижнеквакчинское) месторождения. В пределах впадины Дерюгина выявлены метановые газогидраты.
