بیشترین مصرف در بخش صنعت مربوط به حوزه پتروشیمی با حدود ۱۴٫۸ میلیارد متر مکعب است. گاز طبیعی در مجتمع‌های پتروشیمی عمدتا در دو کاربرد استفاده می‌شود. اولین کاربرد گاز طبیعی در صنعت پتروشیمی کاربرد خوراک است که تنها در مجتمع‌های تولید اوره و متانول اتفاق می‌افتد. در سال ۱۳۹۲ به میزان ۶٫۱ میلیارد مترمکعب گاز طبیعی در این دو نوع مجتمع به‌عنوان خوراک مورد استفاده قرار گرفته است که این میزان معادل ۴۰درصد از کل گاز طبیعی مورد استفاده در این صنعت است. دومین کاربرد گاز طبیعی در صنعت پتروشیمی که در بین تمامی انواع مجتمع‌های پتروشیمی همه گیر است، کاربرد سوخت است. در سال ۱۳۹۲ به میزان ۸٫۷ میلیارد مترمکعب گاز طبیعی در کل مجتمع‌های پتروشیمی کشور به‌عنوان سوخت مورد استفاده قرار گرفته است که این میزان معادل ۶۰درصد از کل گاز طبیعی مورد استفاده در این صنعت است