以数理统计为基础，通过对高勘探程度区大量数据的统计分析，确定各种因素与油气资源之间的统计关系或建立已发现油气藏发现过程和油气藏分布模型，以此作为预测未发现油气资源的基础。

①模型与数理统计相结合的方法。②计算原理比较简单。③参数取值客观，且涉及的参数少，能够直接获得评价单元内的油气藏数量、规模等，评价结果直观可靠。通常来说，统计法预测的油气资源量是可采资源量或可探明资源量，有的统计法模型结合勘探成本和当前油价设置了最小经济油气藏规模，从而可有效预测经济油气藏的规模范围及其个数。④应用具有局限性。要求的统计样本多，所以只限于勘探程度较高的评价区使用；参数取值的偏差会使得到的概率模型产生较大的偏差，直接影响资源量预测结果的精度；统计的边界难以准确确定，即在复杂的地质条件下，难以保证统计的范围是一个独立的总体；地质模型认识上的偏差会造成统计上的偏差。因此，大样本和准确的地质认识是决定统计法成功应用的关键。

用于油气资源评价的统计法大致可以分为两类：①以地下油气田（藏）分布的统计规律为基础，根据已发现油气田（藏）构成的样本建立油气田（藏）总体分布模型来预测未发现油气田的规模和分布的方法。例如油藏规模序列法、发现过程模型法等。尽管这一类统计方法不强调油气藏形成过程，但在评价单元划分上还是要考虑油气藏的成因单元和地质特点，然后在评价单元内由已知预测未知。②统计趋势外推法。根据评价单元以往的勘探工作量及勘探效果，外推未来可能发现的油气资源量的方法。例如时间发现率法、进尺发现率法、翁旋回模型法等。