Les véhicules au gaz naturel peuvent être ravitaillés dans les stations de ravitaillement de la même manière que les véhicules diesel et à essence. Il existe plus de 1 200 stations de ravitaillement en GNC aux États-Unis, y compris des stations pour flottes publiques et privées.

Une station GNC typique se compose d'un compresseur, d'un sécheur de gaz, d'un réservoir de stockage, d'un distributeur et de canalisations souterraines. Dans la plupart des cas, une station GNC est créée en connectant un compresseur de carburant au réseau de distribution souterrain de gaz naturel le plus proche.

Il existe deux types de stations GNC : le remplissage instantané et le stockage. Les stations de remplissage instantané se connectent directement au réseau de distribution de gaz naturel avec le véhicule au moyen d'un compresseur qui augmentera la pression du gaz naturel à partir de la pression existante dans le réseau, généralement entre 2 et 5 bars de pression et 160 bars de pression dans le véhicule, et sa vitesse de remplissage dépendra de la capacité de pressurisation du compresseur, étant le modèle des véhicules électriques dont les batteries sont connectées à un chargeur pendant plusieurs heures. Les stations GNC avec stockage effectuent la pressurisation en deux ou trois étapes ; en stockant le gaz sous pression à des pressions intermédiaires, elles peuvent alimenter en carburant plusieurs véhicules dans le même espace pendant une période plus courte, avec une plus grande autonomie et une plus grande fréquence. Dans ces stations, les sauts de pression sont réduits et accélérés, ce qui évite aux conducteurs de devoir faire la queue pour un nombre limité de pompes à carburant, minimise les coûts de main-d'œuvre et permet un ravitaillement complet à des pressions allant jusqu'à 3 600 psi.

Les stations de ravitaillement en GNC les plus courantes aux États-Unis avec un service de détail sont des stations avec stockage. Cependant, pour les flottes qui retournent à un point de ravitaillement de nuit plus tard dans la journée, les points de ravitaillement instantanés sont courants en raison de la moindre valeur de l'équipement de compression.

Aux États-Unis, il existe actuellement 838 stations de ravitaillement en GNC ouvertes au public.