Расположенное в Парабельском и Каргасокском районах, это месторождение является одним из крупнейших в Томской области. Тектонически оно связано с одноимённым куполовидным поднятием, находящимся в северной части Пудинского мегавала. На западе Лугинецкое куполовидное поднятие граничит с Нюрольской впадиной, на востоке — с Усть-Тымской впадиной, а на северо-западе — с зоной соединения Средневасюганского и Пудинского мегавалов.

Основная газонефтяная залежь связана с отложениями горизонтов Ю1 и Ю2. На начальных этапах исследований считалось, что эти залежи гидродинамически связаны. Газонефтяной контакт (ГНК) был установлен на отметке 2222 м, а водонефтяной контакт (ВНК) — на 2244 м. Однако последующие бурения показали, что уровни ВНК и ГНК варьируются по всей площади. Например, в скважине 182, пробуренной на юге месторождения, ВНК установлен на уровне 2252 м.

Результаты испытаний горизонта Ю1 в скважине 188, пробуренной в 1994 году в северной части площади Северо-Лугинецкой структуры, также продемонстрировали, что уровни ВНК и ГНК здесь находятся на значительно больших глубинах по сравнению с Лугинецким поднятием. При этом структурные построения по отражающему горизонту II3, связанному с подошвой баженовской свиты, указывают на то, что изогипса на уровне ВНК основной залежи охватывает и северный купол структуры II порядка, то есть Северо-Лугинецкое поднятие.

Лугинецкое нефтегазоконденсатное месторождение представляет собой изометрическую антиклинальную структуру размером 30×24 км с амплитудой 160 м. Продуктивные горизонты Ю1 и Ю2 залегают на глубинах от 2270 до 2340 м. Залежи являются пластовыми с литологическим ограничением, а резервуар представлен переслаиванием мелкозернистых песчаников и аргиллитов. Покрышка состоит из глинистых пород мощностью до 200 м. Залежи газоконденсатные с нефтяной оторочкой.