Marathon Oil Corporation opera nella ricerca e nella produzione di petrolio greggio e gas naturale in tutto il mondo. Le principali attività di ricerca vengono svolte negli Stati Uniti, in Norvegia, Guinea Equatoriale, Angola e Canada. Le principali attività di sviluppo vengono svolte negli Stati Uniti, nel Regno Unito, in Irlanda, Norvegia, Guinea Equatoriale, Gabon e Russia. Marathon ha attualmente in esame opportunità in Nord Africa e in Africa Occidentale, oltre che in Medio Oriente. Tramite la consociata consolidata Marathon Ashland Petroleum LLC, che possiede al 62%, la società raffina, commercializza e trasporta greggio e derivati del petrolio, principalmente nel Midwest, nel nord delle Grandi Pianure e negli Stati Uniti sudorientali. Inoltre, Marathon gestisce altre attività di commercializzazione e trasporto, per la propria produzione e per la produzione di terzi di gas naturale, petrolio e prodotti derivati come gas naturale liquefatto e metanolo, principalmente negli Stati Uniti, in Europa e in Africa Occidentale.