Уренгойское месторождение протянулось с севера на юг более чем на 230 км, его ширина — от 30 до 60 км, площадь — около 6000 кв. км. Большая часть месторождения расположена за полярным кругом. Разрабатываемые в настоящее время песчаники в основном относятся к верхнемеловому периоду; они образовались 90 млн. лет назад и залегают на глубине более 1200 м. Чтобы свести воздействие на чувствительную экосистему к минимуму, бурение ведётся так называемым кустовым способом. В одном кусте, как правило, насчитывается от двух до семи скважин.
В состав Уренгойского месторождения входит три основных горизонта, содержащих углеводороды: сеноманский, валанжинский и ачимовский.