Месторождение расположено в юго-восточной части континентального шельфа Баренцева моря и в акватории Печорского моря. Глубина моря в пределах Медынско-Варандейского участка варьируется от 0 до 24 м, а в пределах Южно-Русского участка от 0 до 50 м.
В тектоническом плане месторождение приурочено к северной акваториальной оконечности Садаягинской ступени, образующей восточный борт Хорейверской впадины.
Геологическое изучение Медынско-Варандейского лицензионного участка началось с 1960 года, на нем были открыты месторождения Медынское море и Варандей-море. Затем, в 2012-2013 годах на исследуемой территории выполнялись сейсморазведочные работы МОГТ-3Д в объеме 679 км2 и была выделена Мадачагская структура. В 2014-2015 годах провели обработку и интерпретацию результатов сейсморазведки, а в 2015 Мадачагская структура была уже подготовлена к поисковому бурению. Наконец в 2021 году была пробурена поисково-оценочная скважина Мадачагская-2.
Промышленная нефтеносность месторождения установлена в отложениях овинпармского горизонта нижнего девона –пласт D1op1.
При испытании в скважине Мадачагская-2 из интервала глубин 4206,0-4230,0 м получен приток нефти дебитом 130,4 м3/сут (на штуцере 6,35 мм).
В 2022 году материалы подсчета запасов нефти прошли Государственную экспертизу запасов полезных ископаемых. Мадачагское месторождение относится к группе крупных, суммарные начальные извлекаемые запасы нефти в нем составили более 82 млн тонн по категориям С1+С2.