La direction générale de l'énergie et du climat a pour mission d'élaborer et de mettre en œuvre la politique relative à l'énergie, aux matières premières énergétiques, ainsi qu'à la lutte contre le réchauffement climatique et la pollution atmosphérique.
 Elle met en œuvre les mesures de contrôle et de répartition des produits et matières premières énergétiques. Elle veille à la bonne exécution des missions de service public dans le domaine de l'énergie.
 Elle coordonne, en concertation avec les associations, les partenaires économiques et sociaux, et avec l'appui de l'ensemble des ministères concernés, la préparation et la réalisation du programme français de prévention et d'adaptation en matière de changement climatique.
 La direction générale de l'énergie et du climat comprend :
 ― la direction de l'énergie ;
 ― le service du climat et de l'efficacité énergétique.
 I. ― La direction de l'énergie élabore et met en œuvre la politique destinée à assurer la sécurité de l'approvisionnement de la France en énergie et en matières premières énergétiques. Elle assure le bon fonctionnement des marchés finals de l'énergie, dans des conditions économiquement compétitives et respectueuses de l'environnement et des enjeux liés au changement climatique. Dans l'ensemble de ces domaines, elle veille au développement des technologies faiblement émettrices de dioxyde de carbone.
 Elle élabore la politique et met en œuvre les décisions du Gouvernement relatives au secteur des énergies renouvelables.
 Elle élabore et met en œuvre la politique concernant :
 ― la recherche et l'exploitation des hydrocarbures ;
 ― les stockages souterrains d'hydrocarbures et le développement des technologies de captation et de stockage de dioxyde de carbone ;
 ― les spécifications techniques applicables aux produits pétroliers et aux carburants de substitution, et notamment les biocarburants ;
 ― les aspects techniques et la sécurité des installations pétrolières de production, de transport et de stockage, sous réserve des attributions de la direction générale de la prévention des risques.
 Sous réserve des compétences du ministre chargé de la défense, elle a autorité sur le service national des oléoducs interalliés.
 Elle élabore la politique et met en œuvre les décisions du Gouvernement relatives au secteur nucléaire civil, sous réserve des attributions des autorités en charge de la sûreté nucléaire et de la radioprotection.
 Elle participe :
 ― au contrôle des exportations des matières sensibles et des équipements nucléaires ;
 ― à la coordination des travaux de préparation des transports de déchets issus du retraitement de combustibles irradiés étrangers ;
 ― à l'élaboration de la réglementation relative notamment à la responsabilité civile et à la non-prolifération nucléaires ;
 ― au contrôle des charges nucléaires de long terme.
 Elle élabore et met en œuvre la politique concernant l'électricité, le transport et la distribution de gaz combustibles, ainsi que la distribution des produits pétroliers et des combustibles solides.
 Elle veille au bon fonctionnement des missions de service public pour l'électricité et le gaz.
 Elle élabore la réglementation et anime le contrôle technique de l'Etat applicable aux ouvrages électriques et aux installations de distribution de gaz et de produits pétroliers, sous réserve des attributions de la direction générale de la prévention des risques et de l'Autorité de sûreté nucléaire.
 Elle conçoit et met en œuvre, sous réserve des attributions de la direction générale de la prévention des risques, la politique de l'après-mine et de la reconversion économique des bassins miniers, et elle coordonne les actions se rapportant au statut du mineur et à la sécurité sociale minière. Elle est compétente pour traiter des problèmes statutaires et sociaux des entreprises électriques et gazières.
 Elle exerce la tutelle, pour le compte du ministre chargé de l'énergie :
 ― de l'Institut français du pétrole ;
 ― du Commissariat à l'énergie atomique ;
 ― de l'Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs ;
 ― de l'Agence nationale pour la garantie des droits des mineurs ;
 ― de la Caisse autonome nationale de la sécurité sociale des mines.
 II. ― Le service du climat et de l'efficacité énergétique élabore et met en œuvre la politique relative à la lutte contre le changement climatique et à la pollution atmosphérique.
 Au titre de cette politique, il réalise :
 ― l'étude des mécanismes et conséquences de l'effet de serre ;
 ― l'évaluation des émissions de gaz à effet de serre ;
 ― l'étude technique et économique des mesures de prévention ;
 ― le suivi de l'application des décisions prises par le Gouvernement.
 Il élabore et met en œuvre les réglementations techniques relatives aux véhicules, notamment en ce qui concerne la lutte contre l'effet de serre, et dans les domaines de la sécurité routière, en collaboration avec la délégation à la sécurité et à la circulation routières.
 Il propose, pour l'ensemble des usages de l'énergie, les mesures favorisant la maîtrise de la demande, et l'utilisation rationnelle de l'énergie.
 Il propose les mesures propres à réduire la pollution atmosphérique, en lien avec la direction générale de la prévention des risques concernant les installations classées pour la protection de l'environnement.
 Il concourt au développement des techniques, filières et produits s'inscrivant dans le cadre de la politique de maîtrise et d'orientation de la demande énergétique.
 Il assure la tutelle, pour le compte du ministre chargé de l'énergie, de l'Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie.