Tháng 7/1997 POTS chính thức thành lập với tên gọi là Chi nhánh Công ty Dịch vụ Kỹ thuật Dầu khí (PTSC) tại TP.HCM.
Tháng 10/2006 POTS bắt đầu triển khai dịch vụ Quản lý, Khai thác và Vận hành Cao ốc văn phòng. Trong đó Tòa nhà Petrovietnam là tòa nhà đầu tiên.
Tháng 04/2007 Chi nhánh PTSC-HCM được chuyển đổi thành Xí nghiệp Thương mại và Dịch vụ Dầu khí Biển.
Tháng 08/2009 Công ty được chuyển nhượng từ Tổng công ty PTSC sang Tổng công ty Cổ phần Dịch vụ Tổng hợp Dầu khí (Petrosetco).
Tháng 09/2010 đẩy mạnh triển khai dịch vụ vận tải siêu trường siêu trọng với đối tác là ALE.