透平膨胀机的转速很高，轴承间隙小，对润滑系统要求非常严格。润滑油一般采用22号透平油。除了油的牌号和指标必须符合要求外，对油的清洁程度要求也很高。一般需要经过二级过滤，过滤掉大于5μm的微粒。
为了有足够的油量从摩擦表面带走摩擦热，并能形成稳定的油膜，一般都需采用压力油强制连续循环润滑。进润滑点的油压在规程中均有具体规定。油压过低应自动报警、并启动辅助油泵，直至自动停车。
经润滑点后的油温会升高。为了进行循环润滑，必须将润滑油在油冷却器中进行充分冷却，以保证进油温度不至于过高。为此，油冷却器应有足够的冷却面积和冷却水量。
由于透平膨胀机在低温下工作，使用中应注意以下问题：因为膨胀机的转子直接与低温气体接触，膨胀机侧的轴承温度较低，所以膨胀机的供油温度不宜太低，一般控制在35～40℃。否则由于油温低或油量不足致使润滑不良，造成轴承研磨或轴承温度升高。油温低于20℃时，膨胀机不应运转。
为了保证膨胀机在突然停电时轴瓦不至被烧坏，还应设置紧急供油箱（一般采用压力油箱或高位油箱），在油泵突然停止运转的情况下，仍能靠紧急供油箱保证供应5min以上的润滑油量。因此，在压力油箱内必须随时贮备一定的油量和充有一定压力的气体。
