中国学者对页岩气的研究起步较晚，国内最早有关页岩气的报道出现于1996年第4期的《国外测井技术》。但直到2002年，李大荣等译自J.B.Curtis的经典文章《Fractured shale-gas systems》发表后，国内的许多学者才开始关注页岩气。

2004年以来，以中国地质大学张金川教授、中国石油勘探开发研究院李新景和王社教授、中国石油勘探开发研究院廊坊分院王红岩和李景明教授以及长江大学潘仁芳教授为代表的杰出石油地质科技工作者开始了页岩气勘探开发基础理论的相关研究，在页岩气成藏机理、储量评价、资源量分类、页岩气渗流机理等方面取得了可喜的成果，为我国页岩气勘探开发奠定了理论基础；2009年，我国启动“中国重点地区页岩气资源潜力及有利区优选”项目；2010年，我国分三个梯次开展了研究工作，第一启动了“川渝黔鄂页岩气调查先导试验区”工作开展重点调查，第二在下扬子苏皖浙地区开展页岩气资源调查，第三在北方地区（华北、东北和西北）开展页岩气资源前期调查研究；2011年，结合前期调查研究成果，国土资源部在川渝黔鄂开展了5个项目的先导性试验，在上扬子及滇黔桂区、中扬子及东南区、西北区、青藏区、华东-东北区5个大区继续开展资源潜力调查，同时开展了5个页岩气勘探开发相关工艺技术的攻关项目。

2012年4月长宁地区宁201-H1井五峰组—龙马溪组测试获日产页岩气15×10⁴立方米，实现了中国页岩气勘探商业开发的突破。同年11月中国石化在川东南涪陵焦石坝地区，焦1HF井在五峰组—龙马溪组测试获日产页岩气20.3×10⁴立方米。

2014年提交中国首个页岩气探明地质储量1067.5×10⁸立方米。截止2017年底，涪陵页岩气田已累计探明地质储量超过6000×10⁸立方米。累计建成页岩气产能100×10⁸立方米，页岩气年产量达60.4×10⁸立方米。

通过勘探开发实践，中国学者先后提出复杂构造区海相页岩气“二元富集”规律、“构造型甜点”和“连续型甜点区”页岩气富集模式等认识，海相页岩气选区评价、目标优选等勘探评价技术体系日趋成熟，初步形成了页岩气气藏描述、产能评价、开发参数优化等相关开发技术；水平井优快钻井、泵送桥塞分簇射孔分段压裂、同步压裂、拉链式压裂等技术工艺日趋成熟，具备了3500米以浅海相页岩气规模开发的技术能力；形成了山地井工厂作业模式，大大提高施工效率，与单个平台单口钻井相比，钻井、建井周期同比均缩短30%以上；配套形成了废渣、废液和废气循环利用、无害化处理的清洁生产技术体系。在关键压裂设备的研制方面，形成了具有自主知识产权的3000型压裂车等，建立了国产大功率压裂机组的研发、试验、制造体系和应用规范；自主研发的裸眼封隔器、桥塞等井下压裂工具，实现了工业化批量生产。仅以涪陵页岩气田勘探开发为例，已经形成近百余项技术标准和规范，国家专利已授权39项，其中发明专利12项。中国在页岩气领域取得的科技进步得到了全球业界的高度关注和认可，2014年第五届世界页岩油气峰会授予中国企业“页岩油气国际先锋奖”，2018年《涪陵大型海相页岩气田高效勘探开发》项目获得国家科技进步一等奖。