1999年，中石油启动上市计划，蒋洁敏被调至北京，任中石油总经理助理兼重组与上市筹备组组长。随后出任上市公司中国石油天然气股份有限公司(601857.SH/00857.HK/NYSE:PTR，下称中石油股份)的董事、副总裁等职务。
2000年6月，蒋洁敏回到青海，并在青海省的党政机关任职，先后任副省长、省委常委兼副省长、副书记兼副省长。
2004年4月，蒋洁敏再次调回北京，出任中石油副总经理、党委副书记，并兼任中石油股份的副董事长和总裁一职。
2006年11月，蒋洁敏升任中石油集团总经理、党组书记，正式成为这家央企巨头的“一把手”，后又兼任中石油股份的董事长。
2011年，中石油成立集团董事会，蒋洁敏改任中石油集团董事长、党组书记，直至2013年3月，才结束了他在石油系统近四十年的工作。
