En enero de 2008 se produjo un importante descubrimiento de gas en el bloque 57 de Perú con el sondeo Kinteroni.
En febrero de 2008 finalizó con resultado positivo el sondeo exploratorio Y1 en el bloque NC-186, en la cuenca Libia de Murzuq.
También en febrero se produjo en Colombia un descubrimiento exploratorio con el sondeo Capachos Sur 1.
En la Ronda Exploratoria 206, llevada a cabo en el Golfo de México a principios de 2008, Repsol se adjudicó 32 nuevos bloques exploratorios.
El segundo pozo productor del megacampo Shenzi-Genghis Khan (Manifold K, K1-2), una extensión de Shenzi, comenzó a producir en febrero de 2008.
En Alaska, en el primer trimestre de 2008, Repsol obtuvo 93 bloques exploratorios en el Mar de Chukchi, en una zona con un alto potencial de recursos por descubrir.
En el segundo trimestre de 2008 tuvo lugar en aguas profundas de Brasil un importante descubrimiento en el bloque BM-S-9, en la cuenca de Santos, con el sondeo Guará.
El campo I/R, en Libia, inició su producción el 3 de junio de 2008.
En esta zona, once pozos ya estaban en producción a 31 de diciembre de 2008.
El 17 de julio, Repsol y NOC, la compañía nacional de petróleo de Libia, firmaron un nuevo acuerdo por el que se amplían hasta 2032 sus contratos de exploración y producción de petróleo en ese país.
El 10 de septiembre se inició la producción en el bloque 56, en Perú. Este bloque, junto con el 88, en producción desde 2004 y donde Repsol también tiene una participación del 10%, conforman el yacimiento Camisea, que se enmarca en el proyecto Perú LNG. Éste permitirá suministrar gas natural a la futura planta de licuado de Pampa Melchorita, donde Repsol tiene una participación del 20%.
También en septiembre de 2008 se suscribió con la compañía PetroOriental S.A. (CNPC) el acuerdo de venta de la participación del 25% de Repsol YPF Ecuador S.A. en el bloque 14.
El 23 de septiembre de 2008 se firmó un AMI (Area of Mutual Interest Agreement) con la compañía noruega Det Norske Oljeselskap ASA (“Det Norske”) para el estudio conjunto de las áreas ofertadas en la Ronda Exploratoria 20, en Noruega. El 7 de noviembre se presentó una oferta conjunta por cuatro bloques. Adicionalmente, Repsol presentó una oferta por el 100% de tres bloques más. El resultado final de la ronda se conocerá en 2009.
En el cuarto trimestre de 2008 Repsol obtuvo en Canadá, mediante concurso, los derechos de exploración sobre tres bloques en la zona offshore de Newfoundland (Terranova) y Labrador.
En el cuarto trimestre de 2008 se completó el proyecto de compresión de gas para ventas al mercado interno Teak Blow Down, con un aumento de producción de gas de 700.000 metros cúbicos por día a partir de enero de 2009.
A finales de 2008 se recibió por parte de la compañía nacional Libia NOC la aprobación de los Planes de Desarrollo presentados para los campos “J” y “K” del bloque NC-186 (Repsol, Total, OMV y StatoilHydro), lo que permitirá su puesta en producción.
A principios de 2009 se anunciaron tres descubrimientos exploratorios en Argelia, en el bloque de Reggane (KLS-1), en la adyacente cuenca de Ahnet (OTLH-2) y en el área de Gassi Chergui (AI-2).A principios de 2009 los sondeos Panoramix y Pialamba, en la cuenca brasileña de Santos, finalizaron con el descubrimiento de gas.
En febrero de 2009 se anunció un descubrimiento con el sondeo Buckskin. De esta forma, Repsol inició exitosamente la campaña operada de sondeos en aguas profundas del Golfo de México.
En marzo de 2009 Repsol alcanzó un principio de acuerdo con el Gobierno de Ecuador sobre los términos de su presencia en el país que permite aumentar el valor de sus activos e inversiones en el país y contemplar una reducción de la tasa impositiva sobre los beneficios extraordinarios del 99% al 70%.
Repsol comenzó en marzo de 2009 la producción de petróleo y gas en el campo Shenzi, en aguas estadounidenses del Golfo de México, en concreto en una plataforma situada en el bloque Green Canyon 653.
A finales de marzo de 2009 Repsol descubrió gas en la zona exploratoria de Tánger-Larache, a 40 kilómetros de la costa de Marruecos. El 1 de abril de 2009 se anunció un nuevo descubrimiento de gas en Argelia, el segundo hallazgo en la cuenca de Ahnet y el octavo de Repsol en 2009.