Bể trầm tích Sông Hồng có diện tích khoảng 110.000 km vuông, bao gồm toàn bộ vùng lãnh hải của Việt Nam từ Móng Cái đến Quãng Ngãi và phần đất liền thuộc đồng bằng Bắc Bộ của các tỉnh Hưng Yên, Hải Dương, Hải Phòng, Thái Bình và Nam Định.
Bề dày trầm tích Cenozoic chỗ sâu nhất lên tới 12km bao gồm chủ yếu các tập cát, bột, sét nằm xen kẽ nhau. Công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí ở đây được tiến hành từ những năm 60 của thế kỷ trước với sự giúp đỡ của các chuyên gia địa chất Liên Xô.
Các giếng khoan đầu tiên gặp biểu hiện dầu khí chủ yếu nằm ở các tỉnh Thái Bình và Hưng Yên ở độ sâu từ 1000m đến hơn 3000m. Mỏ khí đầu tiên được phát hiện là mỏ “Tiền Hải C” và được đưa vào khai thác từ năm 1981, trở thành biểu tượng ngọn lửa của Ngành Công nghiệp Dầu khí Việt Nam.
Cho đến nay, ở bể trầm tích Sông Hồng, ngoài mỏ Tiền Hải C, chúng ta đã có các mỏ và phát hiện dầu khí khác như: Đông Quan D, B10, Hồng Long, Hoàng Long, Yên Tử, Hàm Rồng, Hàm Rồng Nam, Hàm Rồng Đông, Thái Bình, Hạ Mai, Báo Vàng, Báo Đen, Báo Gấm, Bạch Trĩ, Cá Voi Xanh.
Về tiềm năng dầu khí, bể trầm tích Sông Hồng được xếp thứ 3 ở trên thềm lục địa Việt Nam, đứng sau các bể trầm tích Cửu Long và Nam Côn Sơn.