Petrolimex đã thực hiện phát hành cổ phần lần đầu ra công chúng (IPO) vào ngày 28/11/2011 và chuyển sang hoạt động theo mô hình công ty cổ phần từ ngày 1/12/2011. Vốn điều lệ của Tập đoàn hiện đạt 13.500 tỷ đồng, trong đó Nhà nước sở hữu xấp xỉ 75%.
Petrolimex hiện có gần 2.400 cửa hàng xăng dầu trên toàn quốc, với hệ thống kho bể có sức chứa trên 1,7 triệu m3, phân bổ khắp đất nước.