Como empresa de energía, Petrobras actúa en varias áreas de este sector que van desde la exploración de gas y petróleo hasta la refinación, abastecimiento y distribución.
La empresa está en cuarto lugar en el ranking de las mayores empresas petrolíferas internacionales de capital abierto en el mundo. Desde mediados del año 2009, esta se consagra como la mayor compañía de América Latina, superando en sus ventas de 2009 y 2010 a gigantes que por años habían estado adelante, como la mexicana PEMEX y la venezolana PDV SA. Para el año 2009, la compañía registro ventas por casi 105 mil millones de dólares.
Las actividades de la Compañía pueden ser divididas en:

Abastecimiento - De acuerdo con la revista Petroleum Intelligence Weekly, esta área es responsable de que Petrobras sea considerada la novena mayor compañía en el sector de downstream -- refinación, transporte y comercialización. La compañía abastece a casi toda la demanda de derivados de petróleo en el mercado brasileño y está siempre empeñada en aumentar su capacidad de producción.

Exploración y Producción - Es el órgano de Petrobras que actúa en la investigación, localización, identificación, desarrollo, producción e incorporación de reservas de petróleo y gas natural dentro del territorio nacional.

Gas y Energía - Es el área responsable de la comercialización del gas natural nacional e importado, así como de la implantación de proyectos, en conjunto con el sector privado, que van a garantizar la oferta de este combustible y de energía en todo el país.

Internacional - Petrobras desarrolla diversas actividades en el extranjero y mantiene una sólida actividad internacional que va desde la exploración hasta la compra y venta de petróleo, además de otros actividades realizadas en diversas áreas.