Hasta la llamada “Revolución Nacional Boliviana” (1952), Ypfb no pudo satisfacer la demanda de petróleo y sus derivados en el país. Sin embargo, un marcado aumento de la producción entre 1952-1956 satisfizo ese requerimiento y proporcionó una pequeña cantidad para la exportación. El gobierno, con la esperanza de que el petróleo pudiera reemplazar a la decadente industria minera de estaño, entonces la principal fuente de divisas del país, acabó con el monopolio de Ypfb.
Un nuevo código petrolero permitió a las compañías extranjeras ingresar en el negocio del petróleo; así, la Gulf Oil Corporation comenzó a explotar yacimientos y construyó un oleoducto en el puerto chileno de Arica. Luego, la denominada “Concesión del Golfo” fue expropiada en 1969 por el gobierno del Gral. Alfredo Ovando Candía (1918-1982).
Bajo el presidente Hugo Bánzer Suárez (1926-2002), durante la década de 1970 las empresas petroleras extranjeras de nuevo fueron autorizadas; sin embargo, las que obtuvieron concesiones estaban más interesadas en el gas natural que en el petróleo.
Ypfb continuó siendo la empresa petrolera más grande del país refinando todo el petróleo procesado en él. También exportó gas natural hacia Argentina y Brasil.
En 1997 la mayoría de los activos de Ypfb se habían vendido a empresas extranjeras. La corporación petrolera nacional de Brasil (Petrobras), se convirtió en el mayor inversor en el desarrollo petrolero de Bolivia.
No obstante, en 2006 el presidente Evo Morales renacionalizó las industrias del petróleo y gas natural, llegando a facturar más de 40 mil millones de dólares desde hace más de 13 años, lo que ha contribuido a una escalonada diversificación de la economía en Bolivia.