Pojazdy napędzane gazem ziemnym mogą być tankowane na stacjach paliw w taki sam sposób, jak pojazdy napędzane olejem napędowym i benzyną. W USA jest ponad 1200 stacji tankowania CNG, w tym publiczne i prywatne stacje dla flot samochodowych.

Typowa stacja CNG składa się ze sprężarki, osuszacza gazu, zbiornika magazynowego, dystrybutora i podziemnych przewodów rurowych. W większości przypadków stację CNG tworzy się poprzez podłączenie sprężarki paliwa do najbliższej podziemnej sieci dystrybucji gazu ziemnego.

Istnieją dwa rodzaje stacji CNG: do natychmiastowego tankowania i magazynowe. Stacje natychmiastowego tankowania podłącza się bezpośrednio do sieci dystrybucji gazu ziemnego z pojazdu za pomocą sprężarki, która zwiększa ciśnienie gazu ziemnego w stosunku do istniejącego ciśnienia w sieci, zazwyczaj wynoszącego od 2 do 5 barów, do 160 barów w pojeździe, a prędkość napełniania będzie zależała od wydajności sprężarki, czyli tak jak w przypadku pojazdów elektrycznych z akumulatorami podłączonymi do prostownika na kilka godzin. Stacje sprężonego gazu ziemnego z magazynem przeprowadzają ciśnieniowanie w dwóch lub trzech etapach, przechowując gaz pod ciśnieniem pośrednim, dzięki czemu mogą dostarczać paliwo do kilku pojazdów na tej samej przestrzeni przez krótszy czas, z większą autonomią i częstotliwością. Na tych stacjach skoki ciśnienia są redukowane i przyspieszane, co eliminuje konieczność stania kierowców w kolejkach do ograniczonej liczby pomp paliwowych, minimalizuje koszty pracy i umożliwia pełne tankowanie przy ciśnieniu do 3600 psi.

Najczęściej spotykane stacje tankowania sprężonego gazu ziemnego w Stanach Zjednoczonych, świadczące usługi detaliczne, to stacje z magazynem. Jednak w przypadku flot powracających na nocny punkt tankowania później w ciągu dnia, powszechne są punkty tankowania natychmiastowego, ze względu na niższą wartość urządzeń sprężających.

W Stanach Zjednoczonych działa obecnie 838 ogólnodostępnych stacji tankowania CNG.