Das ENSI beaufsichtigt und überwacht den Betrieb der Kernanlagen in der Schweiz. Mit der Analyse der Berichte der Betreiber sowie mit Inspektionen und Kontrollen überprüft das ENSI, ob die Betreiber ihre gesetzliche Verantwortung wahrnehmen. Es ordnet alle notwendigen und verhältnismässigen Massnahmen zur Einhaltung der nuklearen Sicherheit und Sicherung an. Zudem überwacht das ENSI die Radioaktivitätsabgaben an die Umwelt und die Strahlenexposition des Personals, begleitet die jährlichen Revisionsstillstände, bewertet Vorkommnisse und informiert die Bevölkerung über den Zustand der Kernanlagen.

Im Ereignisfall erstellt das ENSI Prognosen, sorgt für eine rasche Orientierung der Nationalen Alarmzentrale (NAZ) und berät die beteiligten Stellen bei der Anordnung von Schutzmassnahmen.

Weiter erstellt es Richtlinien zur nuklearen Sicherheit und Sicherung. Diese sind Vollzugshilfen, die rechtliche Anforderungen konkretisieren und eine einheitliche Vollzugspraxis erleichtern. Sie beschreiben zudem den aktuellen Stand von Wissenschaft und Technik, beziehungsweise der Nachrüstungstechnik.