渤海湾盆地发现的第三个油区是辽河油区，辽河凹陷位于渤海湾盆地的最北部。地质部和石油工业部勘探队伍从1955年就开始辽河坳陷的普查勘探工作，，完成丁重磁力、航磁电测深普查和近3000公里的地震测线，初步查明了辽河凹陷的区域构造轮廓，1964年地质部开始在辽河坳陷钻探井，东部凹陷黄金带构造辽1井首次发现油气显示，但由于该井工程报废没有试油，1965年在东部凹陷太平房构造辽2井下第三系首获工业油流(日产油1.7立方米)。从1964—1966年3年间地质部在辽河坳陷中打探井13口，在太平房、荣兴屯构造获工业油流，在热河勘探队伍，探明辽河坳陷天然气储量，同年2月组成一个调查小组由张文昭、陈志淦等20人参加，赴下辽河平原调查踏勘，对辽河坳陷的油气前景及经济地理条件进行分析。
1967年，因“文化大革命”动乱，铁路运输和煤炭生产几乎瘫痪。为了保证鞍山钢铁公司战备用特种钢材生产，国务院紧急决定尽快在距鞍山钢铁最近的辽宁省辽河地区勘探开发天然气资源，以解决炼钢燃料问题。为此，石油工业部指示大庆油田组织一支约1000人的勘探队伍，南下辽河开展调查工作。
到1969年底，辽河油气勘探取得重大进展，34口探井中有19口获得工业油气流，发现了6个具工业油气流的构造(兴隆台、黄金带、于楼、欧利坨子、榆树台、热河台)。特别1969年9月9日，西部凹陷兴隆台构造的兴1井在下第三系获工业油流，日喷油200吨，大大开阔了辽河西部凹陷的勘探领域，也为更大规模的辽河石油会战准备了条件。石油工业部经过现场调研后，及时向国务院提交《关于加速辽河盆地石油勘探的报告》。
1970年2月24日，国务院下发文件，批准石油工业部的报告。石油工业部随即组织大港、江汉、长庆等油田的3.6万职工，于3月22日在3241钻井队兴4井井场召开辽河石油会战誓师大会，场上锣鼓喧天，红旗招展，3241、32145两支钻井队同时鸣炮开钻，辽河石油勘探会战开始。并决定在辽河盆地进行石油勘探会战，成立三二二油田(辽河油田的别称)成21个钻井队、10个作业队以及采油、油建和辅助生产队伍。
4月1日，辽河石油勘探指挥部正式成立。随后，一批批石油干部职工、知识青年、复转军人、院校学生、五七干部，陆续从全国各地会师盘锦。创业者们住帐篷、睡草铺、喝“鸭子汤”、走“搓板路”，人拉肩扛，凌风傲雪，奏响了一部令人感心动耳、荡气回肠的创业凯歌。
因为没有专门的筑路队伍，刚刚入厂的4000多名知青成为了修路的主力军。而后，沈阳军区、省政府先后组织20万人次的解放军和民兵参加的油田公路大会战，使曙光、欢喜岭、高升，一条条奔涌着创业激情的大动脉，贯穿百里油区。
6月10日，油田生产的天然气就通过管道正式输往鞍山钢铁，实现了向鞍钢供应天然气。9月18日，辽河油田运出第一列车原油。
1971年辽河油田开发建设初见成效，20多个钻井队在黄金带、热河台、兴隆台共打了63口井，生产原油5332吨，天然气4000多万立方米，建成了4个计量站。
1975年4月，杜7井喜获高产油气流，使曙光油田进入人们的视野。同年9月，石油部决定在这里展开勘探开发会战。
到1975年年底，先后发现黄金带、于楼、热合台、兴隆台等油田，累计建成原油生产能力316万吨，1975年生产原油270.3万吨、天然气10.3亿立方米。1978年原油产量达到355万吨，天然气产量达到16.5亿立方米。
