O processo de licenciamento ambiental das atividades petrolíferas constitui-se num ato administrativo complexo, com uma série de etapas que devem obedecer aos princípios básicos inscritos na Constituição Federal Brasileira, as diretrizes traçadas na Política Nacional do Meio Ambiente - Lei 6938/81- e nas Leis Estaduais que regulamentam a atividade, no caso do estado do Rio Grande do Norte, a Política Estadual do Meio Ambiente - Lei Complementar Estadual 272/2004 - além da regulamentação do Conselho Nacional do Meio Ambiente CONAMA. Todos esses diplomas legais devem ser interpretados e aplicados com base nos princípios básicos do direito ambiental, destacando-se neste trabalho o princípio do desenvolvimento sustentável, o princípio do poluidor pagador e o princípio da prevenção. Porém, a aplicação efetiva da normatização, sem prejuízo da sustentabilidade ambiental e econômica da atividade petrolífera, esbarra em dificuldades que vão desde de Estudos de Impacto Ambiental não condizentes com as exigências legais, até a falta de estrutura dos Órgãos Responsáveis pela emissão das licenças, que não acompanham o ritmo de crescimento da atividade, levando à demora nas expedições das licenças, causando assim prejuízos de ordem econômica e ambiental. Apresenta-se neste artigo as diretrizes básicas do processo de licenciamento ambiental das atividades petrolíferas on shore, os diversos dificuldades do processo debatidos em encontros com os diversos atores envolvidos no estado do RN, entidades governamentais e empresas, dentro da experiência no Programa de Mobilização da Indústria Nacional de Petróleo - PROMINP- no RN. Ao final apresentam-se sugestões para melhoria do processo, sem perder de vista o paradigma do desenvolvimento sustentável.