La sous-direction de la protection et de la gestion de l'eau, des ressources minérales et des écosystèmes aquatiques 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 eaux douces continentales, des milieux aquatiques et des ressources minérales non énergétiques.

Elle coordonne la mise en œuvre de la directive-cadre sur l'eau et pilote les politiques de planification et de programmation résultant de l'application de la directive-cadre sur l'eau et ses directives filles, ainsi que des directives visant à la qualité de l'eau. Elle participe aux négociations européennes et internationales sur ces politiques.

Elle assure le suivi des services publics d'eau et d'assainissement et l'organisation des données sur le fonctionnement de ces services et des systèmes d'assainissement.

Elle coordonne les politiques de protection, de restauration et de gestion durable des écosystèmes aquatiques d'eau douce et des milieux humides. Elle traite des aménagements ayant un impact sur les milieux, notamment à travers l'élaboration de la politique de protection et de restauration de la continuité écologique des cours d'eau.

Elle pilote la politique de gestion du domaine public fluvial non affecté à la navigation.

Elle assure le secrétariat du Comité national de l'eau.

Elle est chargée des travaux nationaux, communautaires et internationaux en matière de gestion des ressources minérales, ainsi que de la réglementation relative aux mines et matières premières minérales non énergétiques et de l'instruction des titres miniers afférents. Elle assure, pour le compte du ministre chargé des mines, la tutelle du bureau de recherches géologiques et minières et assure les missions de commissaire du Gouvernement pour les centres techniques industriels de l'industrie du béton, des matériaux naturels de construction et des matériaux et composants pour la construction.

A ce titre, elle traite des politiques :
- de protection des eaux superficielles et souterraines continentales ;

- d'amélioration de la gestion quantitative des ressources en eaux douces superficielles et souterraines continentales ;

- de surveillance et d'évaluation de l'état écologique, chimique et quantitatif des eaux, notamment dans le cadre de la mise en œuvre de la directive cadre sur l'eau ;

- 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, et s'agissant des pollutions d'origine agricole, en liaison avec le ministère chargé de l'agriculture ;

- d'amélioration des performances des réseaux d'eaux potables et des systèmes d'assainissement collectif, non collectif et pluvial ;

- d'approvisionnement en ressources minérales, de leur recherche et de leur exploitation ;

- du suivi des politiques liées aux espèces piscicoles.