陕甘宁盆地又名鄂尔多斯盆地，位于秦岭以北、阴山以南，东有吕梁山、西有贺兰山，面积37万平方公里。这里是中国内地最早发现石油、最早进行开采的地区区之一。
解放后第一次全国石油工业会议确定，把勘探的重点放在西部。之后成立了西北石油管理局，在北起延安、延长，南至铜川、韩城的广大区域内进行地质调查和重力普查，发现了40多处油苗。随后选择马兰、庙湾、枣园等3个构造，动用了17个地质队、重力队进行了细测。
1955年，西安石油地质调查处成立，明确提出把勘探重点放在陕甘宁盆地的西部即宁夏灵武、盐池一带。1957年在甘肃陇东地区的环县以南的曹渠子钻了第一口基准井。之后在马家滩和李庄子构造上获得工业油流，因产量低，加之国家处于三年困难时期，勘探工作量没有继续进行。
1969年10月，石油部决定根据战备的需要和“三线建设要抓紧”的指示，在陕甘宁开辟石油勘探的重点探区，并提出以玉门石油管理局为主组织“陕甘宁石油勘探会战筹备组”。玉门石油管理局还编制了《陕甘宁盆地1970年和“四五”期间石油勘探会战初步方案》，方案规划了三个重点探区：宁夏灵武、盐池地区；甘肃庆阳、华池、环县地区；陕西吴旗、志丹、富县地区。并派出第一批筹备人员到达陇东庆阳县城，成立陇东石油勘探筹备组，以加强陇东地区石油勘探工作。
1970年2月，玉门局决定成立陇东石油勘探会战指挥部，并按独立作战的规模组织5台大钻、5台中钻、150台各型车辆以及相配套的机修、油建、水电讯等专业队伍到陇东会战，随后又调集10个浅钻队到陕西地区勘探。4月5日，陇东的第一批探井庆2井、庆3井、庆7井等开钻。不久，捷报频传：华池县城关的庆3井，于8月7日在侏罗系地层获得日产27.2吨的油流，成为陇东地区第一口出油井；9月26日，位于庆阳县马岭的庆1井在延安组获得日产36.3吨的油流，成为马岭油田的发现井。接着，庆2井、长7井、长10井等都见到良好的含油显显示，形成了庆阳、华池、吴旗近7000平方公里的找油有利区域。
鉴于陇东地区的一批探井获得工业油流，玉门局将原银川石油勘探指挥部全部力量转到新区勘探，又陆续从玉门局成建制地抽调人员和设备投入陇东石油会战。燃化部从物探局抽调多支地震队、钻井队参加到陇东的石油勘探。
为了便于跨省区工作，燃化部于1970年9月15日向国务院业务组呈报了《关于请兰州军区组织陕甘宁地区石油会战的请示报告》。1970年10月12日，国务院、中央军委批转了这个报告，确定由兰州军区负责组成陕甘宁地区石油勘探会战指挥部。11月5日至10日，在兰州召开了陕甘宁石油勘探协作会议，明确了会战任务。此后，兰州军区从直属部队和军分区陆续抽调630多名军队干部参加会战，其中团职以上干部156名；陕甘宁三省区抽调500多名地方干部参加会战；中央军委批准两万名解放军战士复员转业到陕甘宁地区参加会战；燃化部又从石油系统抽调6000多名职工参加会战。到1971年，会战职工猛然增加到5.24万人，拥有大中型钻机53台，35个试油队以及66个地震队。会战指挥部下设5个分部，机构按团、营、连、排编制。
黄土高原山大沟深，交通不便，一下子涌上来几万人的勘探队伍，吃的住的都成了问题。会战职工发扬大庆精神，自力更生，因陋就简挖土窑洞，盖起了干打垒，解决人员住宿、办公和部分库房、厂房。为了抢时间，钻井队职工人抬肩扛把钻机搬上井位；筑路队逢山开路，遇水架桥，抢修井场和简易公路；油建二队职工到达咸阳后，因为没有运输车辆，全队职工硬是拉着架子车，排着队步行370多公里，赶到会战前线。运输工人驾驶着已经使用一二十年的大道奇、玛斯、太脱拉等老旧杂牌车为井队送设备、送材料。
1971年石油勘探取得突破性进展。6月29日，3209钻井队打的岭9井喷出258吨的高产油流，创陕甘宁盆地自喷油井最高纪录。为了靠前指挥，长庆石油勘探指挥部决定指挥机关迁往庆阳。到年底，在马岭又打出了11口油井，同时在华池、城壕、南梁、吴旗等地甩开勘探的探井也相继获得工业油流。
1972年共打出109口出油井，其中日产原油10吨以上的有37口。马岭油田打井55口，53口见到油流，初步探明了马岭油田的含油面积和地质储量。发现了6个中小油田和16个出油点。
1973年勘探重点由侏罗系转入三叠系油藏，部署了两条十字大剖面，打井24口，通过这批井的钻探连同以前的资料分析证实，延长组油层在陕甘宁盆地许多地方广泛存在，一般厚度30～40米，最大厚度99米，油层渗透率低，单井产量低，必须进行压裂改造。
1973年，长庆油田发动职工群众开展了“压裂年”活动。谱写了《压裂歌》在油田传唱，提出了“改造低渗透，磨刀石上闹革命”的口号，正式组建了压裂队伍。科研单位为了配置优质压裂液，放弃休息，在吃年夜饭时每人为实验剥一碗槐树豆，被誉为“压裂年”里吃“压裂饭”。通过室内实验和现场实验，配套定性了适合长庆地质特点的“四大一高”(大排量、大砂量、大砂径、大剂量、高黏度)压裂工艺，到年底累计压裂419口井859层，压裂后平均单井产量增长5.49倍。
1974年和1975年先后对马岭、城壕、华池和红井子油田进行详探，扩大了这些油田的油层复合面积，发现了20多个油层，出油井达到80多口。1975年原油生产能力到达47万吨，1978年生产原油60.7万吨、天然气1477万立方米。
至1975年9月，历时5年的会战探明和开发了马岭、红井子等油田，扩大了南部侏罗系含油范围，初步搞清了南部中生界天然气储量。
