Транспортировка нефти по магистральным нефтепроводам осуществляется дочерней организацией по системе АО «КазТрансОйл» (общая протяженность 5323 км). Транспортировка нефти морским транспортом осуществляется дочерней организацией АО «НМСК «Казмортрансфлот» (6 танкеров дедвейтом 12 000-13 000 тонн на Каспийском море, а также зафрахтованными судами типа «Aframax» на Черном море).
Кроме того, АО НК «КазМунайГаз» владеет акционерным капиталом в нефтепроводе Каспийский Трубопроводный Консорциум в размере 20,75%, в т.ч. Правительство РК-19% и КПВ -1,7%
На сегодняшний день основными действующими экспортными маршрутами казахстанской нефти являются:
- трубопровод Атырау-Самара (АО «КазТрансОйл»- 100%);
- трубопровод КТК (АО НК «КазМунайГаз»-20,75%);
- трубопровод Атасу-Алашанькоу (АО «КазТрансОйл»-50%);
- морской терминал Актау.
Наибольший объем казахстанской нефти в 2010 году экспортирован по нефтепроводу КТК – 29,9 млн. тонн и Атырау-Самара– 15,3 млн. тонн. В китайском направлении транспортировано – 10,1 млн.тонн. Морской экспорт составил–9,3 млн.тонн, по железной дороге было отгружено порядка 6 млн.тонн.