La sous-direction de la protection et de la gestion des ressources en eau et minérales est chargée de l'élaboration et du suivi des politiques et des textes techniques relatifs à la protection et la gestion de la ressource en eau douce et des ressources minérales. A ce titre, elle traite des politiques :
- de protection des eaux souterraines et de gestion quantitative de la ressource en eau douce superficielle et souterraine ;
- d'élaboration des systèmes d'évaluation et de contrôle de l'état des eaux souterraines ;
- de protection et de gestion des ressources minérales ;
- de prévention et de réduction des pollutions des eaux de toutes origines, y compris d'origine diffuse ou accidentelle, sous réserve des attributions de la direction générale de la prévention des risques relatives aux installations classées et au contrôle des produits chimiques ;
- de prise en compte de la protection des ressources naturelles par les activités agricoles, en liaison avec le ministère chargé de l'agriculture.
Elle est chargée de la réglementation relative aux mines et matières premières minérales non énergétiques et de l'instruction des titres miniers afférents.
Elle comprend :
- le bureau des eaux souterraines et de la ressource en eau ;
- le bureau de la gestion et de la législation des ressources minérales non énergétiques ; 
- le bureau de la lutte contre les pollutions domestiques et industrielles ;
- le bureau des ressources naturelles et de l'agriculture.