As atividades da cadeia produtiva do petróleo, sempre foram toleradas, e seus impactos no meio ambiente justificados em nome do desenvolvimento. Porém, as crescentes pressões por uma gestão que possa agregar em seu crescimento, aspectos ambientais, sociais e econômicos tem permeado o cotidiano das empresas potencialmente causadoras de impactos. O objetivo deste estudo foi desenvolver uma concepção de avaliação de desempenho ambiental para a indústria de Petróleo para auxiliar os gestores na diminuição dos impactos ambientais, tomando-se como referência os índices de eficiência ambiental utilizando o DEA-BCC. Os resultados revelaram que apenas 21,1% das empresas pesquisadas são ineficientes do ponto de vista ambiental, e que as variáveis, dentre as escolhidas, que mais influenciaram para consolidação da eficiência ambiental, foram a quantidade de energia, água e resíduos sólidos gerados. Os índices de performance ambiental mostraram-se satisfatórios, no entanto, a busca pelo equilíbrio entre desenvolvimento econômico e o meio ambiente, deve ser o principal desafio desse setor nos próximos anos.