壳牌“中国行”要追溯到100多年前，1894年，荷兰皇家石油公司开始运“Crown”煤油到中国，内地称为僧帽牌，香港则称宝盖牌。1950年后，壳牌继续在中国发展，并成为当时唯一一家留在中国经营的西方油公司，并且主要采取国际独资企业形式。改革开放后，壳牌在北京建立办事处，积极开展化工产品贸易，1983年壳牌先后与埃克森石油公司及菲利普斯石油公司合作，开始在中国南海进行石油勘探工作，1985年及1987年在深圳经济特区设立两个合资油库。自此之后，壳牌在中国本土化的步伐更加积极。
近30年间，壳牌在中国投资情况迅速发展，范围广阔，如今，壳牌与中国国内的主要石油公司基本建立了合作关系。壳牌在中国成立了30多家全资或合资公司，员工总人数近7000人，其中97%以上是中国人，并且与三大石油公司都有合作。其中包括能源开发和生产、产品营销业务、成立合资和独资企业、投资大型石化合资企业等。
壳牌在中国的产业布局遍布上、中、下游，上游提供油气资源勘探和生产，中游提供原油、石化产品炼制，下游提供高质量的润滑油、沥青、燃油、化工等产品和加油站服务，通过资源整合、最优化配置，一体化石油企业各版块优势互补，实现资源高附加值加工，追求利润最大化。
2006年，壳牌开始加速在中国的布局。2006年9月23日，在事先外界并无消息的情况下，壳牌中国在北京宣布，购买统一石油化工有限公司旗下的“北京统一石油化工有限公司”和“统一石油化工(咸阳)有限公司”75%的股份。更名为壳牌统一(北京)石油化工有限公司。合并后，壳牌在全球润滑油市场占到16%的份额，成为中国润滑油市场排名第一的国际能源公司。
2014年3月，壳牌集团宣布其位于中国上海、致力于润滑剂和油品研发的技术中心正式启用。该技术中心被命名为壳牌(上海)科技有限公司。这一技术中心将为中国以及亚洲地区提供润滑剂产品的研发和应用服务，范围覆盖印度、印尼、韩国、泰国和越南等国家。目前中国是全球仅次于美国的第二大润滑油市场，而中国市场的增速是美国的几倍。壳牌相信，中国很快就会超过美国成为全球最大的润滑油市场。而壳牌已经连续七年成为中国市场份额排名第一的国际润滑剂品牌。在中国设立研发中心，将有利于壳牌更加贴近客户的需求。
一向嗅觉灵敏的壳牌，看到中国未来将天然气作为清洁能源的优势和前景。壳牌2012年表示，计划每年向中国注资10亿美元，用于其在中国境内包括页岩气在内的非常规气的勘探项目。当时全世界的页岩气开发都在进入高潮，但是如今由于油价持续低迷，几年过去，页岩气开发遇到了巨大的困难，壳牌已经开始缩小投资规模，加速有前途的区块开发，余下的缓慢退出。
其实，相比下游业务，壳牌在中国的上游勘探业务多少有些失意，并没有大的进展。跨国石油企业一般只能在相对开放的中下游领域寻求突破，有待继续深耕中国。寻求与“三桶油”合作来开发中国市场，正是壳牌中国布局的鲜明特点。这样的合作开发模式也给壳牌带来了明显的成效。
2015年外籍华人张新胜正式接替海博成为第一位在中国出生并接受教育的壳牌中国区主席。这表明壳牌的本土化战略愈发深入，壳牌将充分发挥这些本土人员熟悉国情、熟悉国内企业的优势，扩展在华业务。
