В 1997 году на фоне поощрения правительством Казахстана привлечения иностранного капитала и ускорения нефтепромышленного развития КННГК наладила сотрудничество с Казахстаном в нефтегазовой отрасли. Благодаря поддержке и стимулам двух правительств стороны подписали серию соглашений о сотрудничестве в нефтегазовой отрасли. Как один из участников, КННГК придерживается международной концепции сотрудничества, характеризующейся достижением взаимной выгоды и совместным развитием. Она участвовала в реализации проекта в Актюбинске и других важных энергетических проектах, как строительство китайско-казахстанского нефтепровода и китайско-казахстанского газопровода. В настоящее время ее операции в Казахстане затрагивают многие профили, например, разведка и добыча, нефтехимическая промышленность, переброска по трубопроводам, реализация и торговля, инженерная технология и др.

К концу 2008 года КННГК в Казахстане в общей сложности инвестировала 7 млрд. долларов США, выплатила налогов с суммы в более 7 млрд. долларов США и создала рабочие места для более 14,8 тысяч человек.