莱州湾凹陷处于渤海海域南部郯庐断裂中，凹陷具有复合成因性质，内部发育多种构造断裂样式，成藏条件复杂。本文在认真分析前人研究成果及勘探现状基础上，运用油气成藏的研究方法，对凹陷的成藏条件进行了全面而深刻的研究，总结出凹陷中发育两套确定及一套可能烃源岩，且都已大量排烃，其排烃量达48.6亿吨;储集层普遍发育，且大多以高孔高渗为主，发育三种类型的储盖组合、输导体系及多种有利圈闭。结合凹陷温压场参数，利用盆地模拟方法对KL10、北洼、南洼、东北洼及凹陷KL11-KL12区分别进行了3D和2D油气运聚模拟，模拟结果显示凹陷中三洼陷烃源岩都已成熟，且油气已运移至深、浅层成藏，东营组时期是凹陷的最大排烃时期。通过分析凹陷不同构造特征及其对油气成藏的控制作用，油气成藏要素的匹配关系，确定了凹陷发育三种油气成藏模式。并且在综合应用上述研究的基础上，指出KL10陡坡区、KL11-2盐拱区及KL12-KL6走滑区是目前勘探的最有利区，而KL10缓坡区、KL9西部走滑区、北部莱北低凸起区及南洼周边地区是下一步应开始着手准备的较为有利区。