Compania petrolieră s-a listat la BVB pe 3 septembrie 2001, acţionarul majoritar al companiei fiind, la acel moment, Ministerul Industriei şi Comerţului, care deţinea un pachet de 93% din acţiuni. În prima zi de tranzacţionare, capitalizarea Petrom a ajuns la 2,65 mld. lei, (circa un miliard de euro, la cursul mediu de schimb din 2001), valoarea în lei fiind cu 250 mil. lei mai mică decât valorează în prezent pachetul de 20,63% deţinut de stat.
Astfel, dacă în 2001 un pachet de 10.000 de acţiuni Petrom valora 677 de lei (RON), acelaşi pachet ar valora acum pe Bursă 2.490 de lei (fără a lua în calcul majorările de capital).
În iulie 2004, grupul austriac OMV a cumpărat de la statul român, pentru 668,8 mil. euro, un pachet de 33,34% din Petrom, iar apoi a majorat capitalul companiei cu 800 mil. euro. Aceasta a fost una dintre cele mai mari tranzacţii făcute vreodată de stat. În perioada 2001-2008, Petrom a obţinut un profit net total de aproape 6,2 mld. lei (1,5 mld. euro la cursul actual), peste 400 mil. euro mergând la OMV ca dividende.
În prezent, austriecii de la OMV deţin 51% din Petrom, iar statul mai deţine 20,64%, prin intermediul Ministerului Economiei. Fondul Proprietatea are o participaţie de 20,11%, în timp ce BERD controlează circa 2% din Petrom.
Capitalizarea Petrom reprezintă aproape 20% din piaţă. De la începutul anului, acţiunile Petrom au crescut cu peste 40%, preţul maxim atins vreodată de Petrom pe Bursă fiind de 0,645 lei pe unitate, atins în februarie 2006. La acel preţ, Petrom valora aproape zece miliarde de euro.