Вместе с братом Борисом, который в то время жил в Финляндии, занимался бартерными поставками, в том числе и для структур «Газпрома»[
Существующие факты[19] свидетельствуют о том, что «Газпром» производил оплату услуг Ротенбергу по завышенным ценам[19]. В 2007 году «Газпром» отклонил ранний план строительства трубопровода и вместо этого заплатил Ротенбергу 45 млрд $, что составляет 300 % обычных расходов[19], для строительства трубопровода протяжённостью в 2400 км в Северном полярном круге в сравнение с ценами других подрядчиков[19]
В 2007 году учредил «Стройгазмонтаж»[2]. В конце марта «Стройгазмонтаж» выиграла первый конкурс «Газпрома» на строительство наземной части «Северный поток», ветки Грязовец — Выборг[2].
В 2008 году после того, как Ротенберг сформировал «Стройгазмонтаж» (SGM) с пятью компаниями, которые он приобрел ранее у «Газпрома» за 348 млн $[19], уже в следующем году компания получила более 2 млрд $ дохода[19]. Затем Ротенберг купил проект «Трубы Северной Европы», который в конечном итоге поставил 90 % труб большого диаметра для «Газпрома» за счет чего получил прибыль в 30 %, что в два раза превышает средний показатель по отрасли[19]
Без конкурса в мае 2009 года получил подряд «Газпрома» на строительство газопровода Джубга — Лазаревское — Сочи[2], позже — на строительство газопровода Сахалин — Хабаровск — Владивосток[2].
На начало 2010 года считал приоритетным для себя направлением нефтегазовое строительство
В 2013 году «Газпром» увеличил контракт Ротенберга на Краснодарский трубопровод на 45 %, затем продолжил платежи через год после отмены болгарского сегмента[
В 2014 годe входе подготовки зимних Олимпийских игр в Сочи Ротенбер получил от государства контракты на общую сумму 7 млрд $, в том числе на прибрежную магистраль стоимостью 2 млрд $ и подводный газопровод, который обошёлся в 300 % в сравнение с ценами других поставщиков.
В декабре 2015 года «Газпром» выбрал «Стройгазмонтаж» подрядчиком по строительству объектов газопровода Сила Сибири на сумму 197,7 млрд руб. (пять контрактов: стоимостью, соответственно, 44,5, 47,8, 46,6, 35 и 23,8 млрд руб.).
Является контролирующим акционером компании «Стройгазмонтаж»[
По оценкам «Forbes», по состоянию на 2013 год, компании, связанные с Ротенбергом, получили государственные заказы на сумму свыше 1 трлн рублей, а сам Ротенберг занимал 31 место в рейтинге «Богатейшие бизнесмены России»[
