組織推進能源重大設備研發及其相關重大科研項目，指導能源科技進步、成套設備的引進消化創新，組織協調相關重大示范工程和推廣應用新產品、新技術、新設備。負責核電管理，擬訂核電發展規劃、準入條件、技術標準并組織實施，提出核電布局和重大項目審核意見，組織協調和指導核電科研工作，組織核電廠的核事故應急管理工作。
國家電監會 國家電力監管委員會前身可以追溯到1955年設立的電力工業部。 1988年電力管理相關職能劃入新成立的能源部。 2003年國家電監會成立，開始履行電力市場監管者的職責，共有9個內設機構。 2013年3月，《關于提請審議機構改革和職能轉變方案》將現國家能源局、國家電力監管委員會的職責整合，重新組建國家能源局，由國家發展和改革委員會管理；不再保留國家電力監管委員會。
市場監管司 組織擬訂電力市場發展規劃和區域電力市場設置方案，監管電力市場運行，監管輸電、供電和非競爭性發電業務，處理電力市場糾紛，研究提出調整電價建議，監督檢查有關電價和各項輔助服務收費標準，研究提出電力普遍服務政策的建議并監督實施，監管油氣管網設施的公平開放。
綜合司 負責文電、會務、機要、檔案、督查、財務、資產管理等機關日常運轉工作，承擔政務公開、保密、信訪，以及能源行業統計、預測預警等工作，承擔國家能源委員會辦公室的綜合協調工作。
