В 2008 году Тегеран озвучил намерение участвовать в формировании стратегических резервов нефти на территории Китая. В 2009-м было подписано соглашение на разработку месторождения «Северный Азадеган». В рамках ежегодных поставок в КНР 20 млн тонн сжиженного природного газа (около 31 млрд кубометров) с месторождения «Северный Парс» соглашение было подписано иранским Министерством нефти, но не утверждено Высшим экономическим советом. Взамен в 2009 году Иранская нефтяная национальная компания подписала контракт c China National Petroleum Corporation (CNPC) на разработку месторождения «Южный Парс». Переговоры по развитию «Северного Парса» с последующей закупкой произведённого сырья и 12 блоков месторождения «Южный Парс» продолжаются. Не исключено продление до КНР газопровода «Мир» Иран – Пакистан – Индия. Консорциум китайских компаний подписал контракт, в рамках которого Shanghai Zhenhua Heavy Industry Co. Ltd. (ZPMC) построила 10 морских и 7 наземных буровых установок и изготовила 2 подъёмных крана.
КНР вложила средства в строительство завода по производству газового конденсата в свободной экономической зоне «Киш». Госкорпорация «Синопек» подписала с Иранской национальной нефтяной компанией соглашение по переоборудованию Тебризского и Исфаганского нефтеперерабатывающих заводов и сооружению нефтепровода Некка – Тегеран протяжённостью 336 км, а после её выхода из консорциума к их реконструкции приступили частные китайские компании.
В 2009 году поставки нефти из Ирана в Китай сократились почти вдвое на фоне роста закупок в Анголе. В дальнейшем уровень импорта КНР нефти из ИРИ был стабилен. В 2006–2010 годах КНР подписала с ИРИ контракты на модернизацию нефтеперерабатывающего завода Арак, а также развитие нефтяных месторождений Северный Азадеган, Ядаваран, Гармсар и 11-го блока газового месторождения «Южный Парс». В 2009-м Иран обратился к Китаю с пакетом инвестиционных предложений на $ 48,2 млрд в энергетическом секторе, включая создание 7 новых нефтеперерабатывающих заводов. В том же году КНР приняла решение об участии в проектах по модернизации нефтеперерабатывающих заводов Ирана (в том числе в Абадане). Были подписаны соглашение с Sinopec по предоставлению кредита нефтеперерабатывающей промышленности ИРИ и контракт с CNPC на повышение производительности иранских нефтяных полей.
Китай не поддержал односторонние антииранские меры США и ЕС, введённые в 2010 году. КНР и Турция входят в число главных поставщиков бензина ИРИ. С сентября 2009 года Пекин обеспечивает не менее трети иранских потребностей в его импорте. Сверх того, от 30 до 40 тысяч баррелей бензина в сутки поставлялось китайцами в Иран через третьи страны, хотя швейцарские эксперты полагают, что продукция КНР в ИРИ не может заменить высокотехнологичные продукты из ЕС. В 2009 году китайские компании расширили долю рынка в Иране, в том числе благодаря таким госструктурам, как China National Petroleum Corporation и Zhen Hua Oil. Побочным итогом санкций стал рост деловой активности в ОАЭ малых торговых фирм, в том числе транспортных компаний из Японии, Сингапура, Индии и КНР. «Окном», помогающим Ирану обходить санкции, стал Гонконг, особый экономический режим которого позволил КНР извлекать пользу из сотрудничества с Ираном с минимумом рисков для китайского бизнеса на международной арене.
США и ЕС обвиняли КНР в попытках подрыва международного санкционного режима в отношении Ирана и поставок ему товаров двойного назначения. США применили своё законодательство против китайских компаний, экспортировавших в ИРИ химические материалы, которые могли быть использованы в военно-промышленном комплексе этой страны. При подготовке резолюции № 1929 в Совете Безопасности ООН Китай приложил все усилия, чтобы в её тексте остались только положения, связанные с режимом Договора о нераспространении ядерного оружия.
Военно-техническое сотрудничество Китая и Ирана развивалось до конца 90-х годов. Китайское оружие поставлялось через Иран шиитским группировкам БСВ. Под давлением США и вследствие заинтересованности Китая в сотрудничестве с Америкой и Израилем с 1997 года его проекты с Ираном в ядерной сфере были прекращены, а военно-техническое сотрудничество минимизировано. В 2004 году был подписан меморандум ИРИ и КНР о сотрудничестве в области космических технологий и научных исследований. В 2008-м с помощью китайской ракеты был запущен иранский спутник Environment-1.
В 2005-м Иран вступил в качестве наблюдателя в Шанхайскую организацию сотрудничества. В 2006–2008 годах Пекин поддержал введение против Ирана санкций ООН, в 2008-м китайские банки на 4 месяца приостановили контакты с банками Ирана. КНР выступал против полного членства Ирана в ШОС, но не поддержал новых антииранских санкций.