Selskapet blir verdens største operatørselskap til havs med virksomheter i 40 land. Det vil få 31.000 ansatte.
Det er ventet at det nye selskapet får en samlet produksjon på 1,9 millioner fat per dag neste år.
Hydro vil fortsette som aluminiumsselskap, sies det i en pressemelding.
Sammenslåingen må godkjennes av generalforsamlingene i de to selskapene.
Styrene foreslår at Eivind Reiten blir styreleder i det nye selskapet, mens Helge Lund foreslås som konsernsjef.
Det nye selskapet vil få et nytt navn som enda ikke er kjent.
- En ny epoke
Regjeringen støtter fusjonen og har som mål å være en langsiktig eier det i fusjonertre selskapet, går det fram av en pressemelding fra Statsministerens kontor.
Statens eierandel i det fusjonerte Statoil-Hydro-selskapet blir på 62,5 prosent, men regjeringen vil over tid øke eierandelen til 67 prosent i det nye selskapet, sies det i meldingen.
- Dette innleder en ny epoke. Vi skaper et verdensledende energiselskap og gir Norge et sterkere olje- og gassmiljø, sier statsminister Jens Stoltenberg.
- Sammenslåingen gir et sterkere og mer konkurransedyktig selskap både nasjonalt og internasjonalt, sier Stoltenberg.
Adresse Stavanger
Det fusjonerte selskapets forretningsadresse vil være i Stavanger. Konsernfunksjonene vil ligge både i Oslo og Stavanger og konsernsjefen vil ha kontor begge steder.
De viktigste forretnings- og virksomhetsområdene vil drives fra Bergen, Oslo og Stavanger.
Eksperter positive
Norske oljeanalytikere er positive til nyheten om at Statoil og Hydros olje- og gassvirksomhet skal slås sammen.
– Veldig positivt for begge to, og aksjene kommer til å stige på dette her, sa analytiker John A. Olaisen i Carnegie til NA24 tidligere i dag.
Olaisen sa tidligere i høst at Statoil og Hydro burde slå seg sammen, og pekte da på de to selskapenes nederlag i kampen om oppdrag på det russiske gassfeltet Sjtokman.
Meglersjef Ståle Bjørnstad i DnB NOR Markets er også svært positiv til nyheten om olje- og gassammenslåingen..
Ved middagstider hadde hydroaksjen steget 25 prosent og Statoil-aksjne 4 prosent.