В июне 2010 года "Роснефть" договорилась с Chevron о совместной разработке Вала Шатского на шельфе Черного моря. После сейсмических работ американцы сочли проект нерентабельным.
15 января 2011 года "Роснефть" и BP заключили соглашение о стратегическом партнерстве в форме обмена акциями (за 9,53% "Роснефти" ВР предложила 5% своих акций) и совместной работе на шельфе Арктики. Сделку заблокировали российские акционеры ТНК-ВР.
27 января 2011 года российская компания договорилась с ExxonMobil о разработке участка Туапсинского прогиба в Черном море, а в августе 2011 года — трех Восточно-Приновоземельских участков в Карском море. В апреле 2012 года стороны условились, что "Роснефть" получит доли в проектах ExxonMobil в Техасе, Мексиканском заливе и Канаде.
В апреле 2012 года "Роснефть" и ENI договорились о совместной разработке Вала Шатского, а также Федынского и Центрально-Баренцевского месторождений на шельфе Баренцева моря. "Роснефть" получит доли в проектах ENI в третьих странах, прежде всего в Северной Африке.
Кроме того, "Роснефть" с 1995 года участвует в проекте "Сахалин-1", где ее партнерами выступают ExxonMobil (30%), японская Sodeco (30%) и индийская ONGC (20%). С 2007 года компания вместе с китайской Sinopec ведет геологоразведку на Венинском блоке "Сахалина-3". "Роснефть" также имела совместные проекты с BP на "Сахалине-4" и "Сахалине-5", от которых отказалась из-за их бесперспективности. Компания участвует и в ряде проектов за рубежом — в Германии (партнер — BP), Венесуэле (PDVSA) и Алжире (Sonatrach).