W Polsce Grupa ORLEN koncentruje swoją działalność poszukiwawczo-wydobywczą w Wielkopolsce, na Pomorzu, Podkarpaciu i Małopolsce oraz na Lubelszczyźnie i Mazowszu. Na koniec 2017 roku krajowe zasoby 2P koncernu wynosiły 11 mln BOE, a wydobycie w II kwartale 2018 roku osiągnęło 900 BOE/D. Segment upstream operuje w kraju na obszarze 13 koncesji na poszukiwanie, rozpoznawanie i wydobywanie złóż węglowodorów, ponadto w ramach kolejnych 13 prowadzi działania wspólne z partnerem. Formalnie 8 koncesji zostało przyznanych przez Ministerstwo Środowiska spółce ORLEN Upstream, zaś właścicielem kolejnych 5 jest firma FX Energy Poland, przejęta przez Grupę ORLEN w 2015 roku i zintegrowana ze strukturami koncernu. Posiadane w Polsce przez oba podmioty koncesje składają się na portfolio projektowe segmentu wydobycia PKN ORLEN, a działania operacyjne na wszystkich obszarach planowane i realizowane są w ramach jednego zespołu. Część prac objętych jest partnerskimi działaniami z Polskim Górnictwem Naftowym i Gazownictwem S.A.. Wspólne operacje firmy prowadzą w ramach projektów Sieraków, Płotki, Bieszczady i Warszawa Południe. Zarządzanie działalnością w obszarze poszukiwania, rozpoznawania i wydobycia złóż węglowodorów w koncernie oparte jest o opracowany i wdrożony przez ORLEN Upstream Zintegrowany System Zarzadzania, który został oparty o standardy zawarte w normach ISO 9001:2015, ISO 14000:2015 oraz PN-N 18001:2004. System ten wspomaga efektywną realizację projektów i gwarantuje realizację działalności na wysokim i uniwersalnym globalnie poziomie.