​W Polsce ORLEN Upstream koncentruje swoją działalność poszukiwawczo-wydobywczą w województwie kujawsko-pomorskim, wielkopolskim, małopolskim, pomorskim oraz podkarpackim. Spółka samodzielnie prowadzi prace na obszarze 7 koncesji na poszukiwanie, rozpoznawanie i wydobywanie węglowodorów ze złóż, ponadto w ramach kolejnych 5 prowadzi działania wspólnie z partnerem ORLEN S.A.

Zarządzanie działalnością w obszarze poszukiwania, rozpoznawania i wydobywania ze złóż węglowodorów oparte jest o wdrożony przez ORLEN Upstream Zintegrowany System Zarządzania, zgodny z normami ISO 9001:2015, ISO 14000:2015 oraz ISO 45001:2018. System ten wspomaga efektywną realizację ww. projektów i zapewnia realizację działalności poszukiwawczo-wydobywczej na światowym poziomie.

Konsekwentna realizacja strategii poszukiwawczej ORLEN Upstream, doprowadziła do odkrycia nowych, perspektywicznych złóż węglowodorów. Jednym z nich jest wielohoryzontowe złoże gazu ziemnego Bystrowice występujące w utworach mioceńskich na obszarze koncesji Siennów-Rokietnica, położonej we wschodniej części zapadliska przedkarpackiego. 

Kolejnym odkryciem są złoża zaazotowanego gazu ziemnego na obszarze Bajerze i Tuchola w utworach węglanowych dolomitu głównego Ca2 i karbonu dolnego, zlokalizowanych w województwie kujawsko-pomorskim. Zakłada się, że produkcja z obydwu złóż potrwa około 14 lat i rocznie może zapewnić energię elektryczną dla około 70 tys. gospodarstw domowych. Zastosowane zestawy prądotwórcze dostarczają też energię elektryczną oraz ciepło, uzyskane podczas pracy silników gazowych, na potrzeby instalacji technologicznej i potrzeby własne ośrodków produkcyjnych.​