东海油气田问题指中国和日本双方就开采东海油气田的争论。
由于东海最宽处仅为三百六十海里，因此中日双方的专属经济区互相交叠。根据1982年《联合国海洋法公约》，如果各自主张200海里专属经济区，出现的重叠区域需涉及的沿海国家通过谈判解决。日本主张中日的专属经济区应按照中间线原则，以中日海岸中间线进行划分。中国主张应该按照《联合国海洋法公约》第77条的大陆架自然延伸原则，因为东海大陆架是中国大陆水下的自然延伸，因此中琉界沟才是中日专属经济区的分界线。
该争议海域有丰富的石油和天然气储备，中国和日本双方对该领域的能源开采出现了冲突。
中日政府虽然举行过几次谈判，讨论在东海资源谁属和开采问题，但却无法寻找到双方满意的解决方案。除了在划分领海界线问题上有分歧外，中国在2003年开始开发的靠近中间线中方一侧的春晓油田就快落成的消息让日本政府显得更焦急。中国外交部还多次表示，中国有关气田包括春晓气田的开发完全是在中国近海，而且这些近海也是与日方无争议的，是行使自己主权权利的正常活动。对于中日在东海划界问题上存在的分歧，中方一贯主张双方通过外交谈判加以解决。
2005年7月14日，日本经济产业大臣中川昭一，正式宣布批准帝国石油公司在东海海域的中国专属经济区试开采石油天然气，试验开采区域位于中国正在建设的“春晓油气田”和“断桥油气田”南侧水域的三个矿区。中川昭一强调，如果中国不立即停止在“中日中间线”中方一侧的开采，日本就应尽快批准企业进行试开采，否则“中日中间线”东侧的石油天然气资源就会被中国的“春晓”和“断桥”两个油气田以“吸管原理”吸走。他还声称，中国方面提出的联合开发建议只是在争取时间。
日本媒体称，由于中国方面的“春晓”和“断桥”油气田2005年10月将开始生产，所以日本经济产业省等有关方面十分着急，希望通过授予企业试开采权，表明日本确保资源的强硬姿态，从而牵制中国采掘油气资源的行动。据悉，钻一口试开采油气井大约需要花费20亿—40亿日元，为保证试开采的顺利进行，日本政府将为相关企业提供必要经费。但日本部分专家学者认为，从授予企业试开采权到实际试开采还有一定距离。日本企业一旦进入实际试开采阶段，必会引起中国方面的强烈反对，很可能使自己陷入危险境地。增加协调沟通，以和平方式解决争端才是上策。帝国公司负责人对外指出：“这一批准可让公司在东海三个总面积为400平方公里地域勘探油田。”但该公司也有所顾虑。它在文告中表示：“开采石油或将是今后的事情，在行动以前，将向（日本）政府咨询海上的安全问题。”
7月15日，中国外交部亚洲司司长崔天凯约见日本驻华使馆公使渥美千寻，表示日方授予帝国石油公司在东海争议海域的试开采权是对中国主权权益的严重挑衅和侵犯，也违反了《联合国海洋法公约》的有关规定。中方对此表示强烈抗议。
日本共同社在2008年6月16日报道说，5月份中国国家主席胡锦涛访日时已经与日本首相福田康夫达成暂时搁置领土争议，联合开发东海油气田共享收益的共识。6月18日，中国外交部发言人姜瑜正式证实这一消息：中日两国就东海油气田问题达成原则共识，除在东海选择一个区块进行共同开发外，日本企业还将依据中国法律参与合作开发春晓油气田。
2010年9月26日，日本新闻网报导，10艘中国海洋调查船在“中日海上中间线”中国一侧的东海油气田海域集结。海上自卫队表示这些调查船没有进入到日本专属经济区(EEZ)海域，但中国同时集结这么多的海洋调查船，“是从来没有过的事”。 日本海上保安厅调集了九州地区和冲绳的所有巡逻舰艇前往该地区实行警戒和监视，海上自卫队也派出大量军舰和警戒机对中国调查船和渔政船进行监视。
2013年11月25日，中国辽宁号航母拟通过东海和宫古海峡前往南海进行任务，日本防卫省预估舰队将会经过日本冲绳本岛与宫古岛之间的宫古海峡。同时也不排除中国为宣示主权，让舰队驶近钓鱼岛列岛附近海域，故日本航空自卫队和海上保安厅随即加强警戒，分别派出电子侦察机和巡逻船集结在东经125度30分以东的空域和海面，对辽宁号行动实施监视。一名于该地捕鱼的船长表示：“我们只要向东越过东经125度30分，日本的舰船和巡逻机就很快过来。这两天就更不用说了，它们好像24小时盯着那里一样。”中国渔船船长林应宝亦说：“我们的渔船一到那个位置，日本的飞机几分钟就飞来了。”
日本经济产业省给东海三处天然气田起了日本名称，将春晓气田命名为“白桦”，将断桥气田和冷泉气田分别命名为“楠”和“桔梗”。日本经济产业相中川昭一2005年9月27日透露，对于中国现正在开发的东海“天外天”油气田，日本政府给其冠上了一个日本名，为“樫”（意为橡树）。
