La sous-direction de la sécurité d'approvisionnement et des nouveaux produits énergétiques veille à la sécurité d'approvisionnement en produits énergétiques, y compris par un soutien au développement de technologies permettant une diversification des approvisionnements.
 La sous-direction de la sécurité d'approvisionnement et des nouveaux produits énergétiques :
 ― suit l'activité et le développement de l'industrie pétrolière, de l'industrie parapétrolière et de l'industrie française du raffinage ;
 ― assure la veille technologique dans le secteur pétrolier et soutient les expérimentations relatives aux carburants et à leurs produits de substitution, notamment les biocarburants ;
 ― élabore et met en œuvre les réglementations relatives à la qualité des carburants et combustibles et à la sécurité des installations pétrolières de production, de transport et de distribution, sous réserve des compétences du service de défense, de sécurité et d'intelligence économique et de la direction générale de la prévention des risques ;
 ― exerce la tutelle de l'Institut français du pétrole ;
 ― soutient les expérimentations de captage et de stockage géologique du dioxyde de carbone ;
 ― élabore et met en œuvre la réglementation technique relative à l'activité d'exploration-production et de stockage souterrain d'hydrocarbures liquides ou gazeux et l'instruction des procédures relatives aux titres hydrocarbures et aux stockages souterrains d'hydrocarbures, sous réserve des attributions de la direction générale de l'aménagement, du logement et de la nature et de la direction générale de la prévention des risques ;
 ― suit et contrôle la recherche, l'exploitation des gisements d'hydrocarbures nationaux ; collecte et conserve les informations relatives à cette exploitation et en assure la diffusion ;
 ― élabore et contrôle l'application de la réglementation relative aux stocks stratégiques dans le domaine des hydrocarbures, la préparation et la conduite des mesures d'urgence en cas de crise affectant le secteur, en liaison avec le service de défense de sécurité et d'intelligence économique, ainsi que les réglementations administratives relatives au transport par oléoducs et à l'obligation de capacité de transport maritime sous pavillon national ;
 ― prépare la représentation du ministère chargé de l'énergie au sein des organes sociaux des filiales régulées de Gaz de France et assure le suivi du « contrat de service public » dans ce cadre ;
 ― conçoit et met en œuvre la politique et les textes concernant le transport et la distribution de gaz combustibles et les missions de service public correspondantes sur le territoire national et anime le contrôle technique de l'Etat sur ces ouvrages sous réserve des compétences de la direction générale de la prévention des risques ;
 ― contribue, dans son champ de compétence, aux travaux des organisations internationales et communautaires relatives au pétrole, aux carburants et au gaz naturel ;
 ― analyse et apporte son expertise économique en ce qui concerne les approvisionnements en hydrocarbures et les marchés internationaux de pétrole brut et du gaz naturel.
 Elle comprend :
 ― le bureau « exploration et production des hydrocarbures » ;
 ― le bureau « sécurité d'approvisionnement » ;
 ― le bureau « industrie pétrolière et nouveaux produits énergétiques » ;
 ― le bureau « logistique et distribution pétrolières » ;
 ― le bureau « infrastructures gazières ».
 Elle dispose de l'appui du service national des oléoducs interalliés.