En continua colaboración con ENRESA y bajo la supervisión del CSN, esta subdirección es la responsable de la vigilancia de la seguridad radiológica y convencional de este organismo. Es un objetivo prioritario del CIEMAT en general y de esta subdirección en particular el conjugar el desarrollo científico y tecnológico con las adecuadas medidas de seguridad y con unas óptimas condiciones de ejecución. Además, el hecho de que la Sede central de Madrid esté catalogada como instalación nuclear exige tratamientos específicos, acordes con la reglamentación vigente dictada por el CSN y por el Ministerio de Industria, Energía y Turismo.
Son funciones de esta subdirección, la protección radiológica de todos los profesionales expuestos del CIEMAT, la evaluación y licenciamiento de las instalaciones radiactivas, la gestión de los residuos radiactivos generados como consecuencia de las actividades de investigación, la seguridad del centro y la respuesta en caso de emergencia; hasta, por último pero no menos importante, la dirección del programa de rehabilitación, descontaminación y desmantelamiento de las instalaciones nucleares y radiactivas no operativas y la posterior recuperación de los espacios liberados. Estas actuaciones se encuentran agrupadas dentro del Plan Integrado de Mejora de las Instalaciones del CIEMAT (PIMIC).