Статья посвящена перспективам нефтегазоносности палеозойских и мезозойских комплексов в южных районах Западной Сибири. Для региона характерны сложнопостроенные неантиклинальные ловушки, связанные с полифациальным генезисом вмещающих толщ, особенностями тектонического и литологического строения. В связи с этим выявление перспективных земель для поисков залежей углеводородов невозможно без применения комплексного подхода, включающего геологические, литологические, тектонические и гидрогеологические исследования. Использование гидрогеологических критериев нефтегазоносности основано на ведущей роли подземных вод в процессах генерации, миграции и аккумуляции углеводородов. В процессе исследования установлены гидрогеохимические особенности подземных вод, выделены гидрогеохимические аномалии, тесно связанные с залежами углеводородов (I, B, Br, NH₄ и др.). Охарактеризованы генетические типы подземных вод и степень их катагенетической преобразованности. Приведены основные результаты палеогидрогеохимических и палеогидродинамических реконструкций, выделены зоны нефтегазообразования и нефтегазонакопления, показаны возможные пути латеральной и вертикальной миграции флюидов. Изучены особенности геологического строения, выделены зоны развития улучшенных коллекторов. Совместное использование гидрогеологических и геологических показателей продуктивности недр позволило обосновать набор критериев нефтегазоносности, несколько различных для палеозойского, среднеюрского и верхнеюрского комплексов. С помощью предложенного комплекса критериев был осуществлен прогноз нефтегазоносности и оконтурены участки различных категорий перспективности (высокоперспективные, перспективные и земли с неясными перспективами, требующие дальнейшего изучения). Применение данного подхода будет способствовать локализации геологоразведочных работ и повысит эффективность геофизических методов при поиске новых залежей углеводородов в южных районах Западно-Сибирского бассейна.