La sous-direction de l'animation scientifique et technique assure le pilotage de la gouvernance du réseau des organismes scientifique et techniques (RST) du ministère, qui est constitué des services techniques centraux, des services à compétence nationale ayant une finalité technique, des centres d'études techniques de l'équipement et des établissements publics qui ont une activité de recherche et à la tutelle desquels le ministère contribue. Elle définit, en cohérence avec la politique de modernisation fixée par le secrétaire général et selon les besoins exprimés par les directions d'administration centrale concernées, les orientations stratégiques du réseau des organismes scientifiques et techniques du ministère et assure le suivi de leur mise en œuvre. Elle veille au développement des bonnes pratiques de gouvernance et contribue, en liaison avec le secrétaire général du ministère, à la gestion prévisionnelle des emplois et des compétences. Elle propose et met en œuvre la politique de polarisation régionale du réseau des organismes scientifiques et techniques du ministère. 
Elle organise l'évaluation des chercheurs relevant du ministère dans le cadre des dispositions générales définies par le ministère chargé de la recherche, et la reconnaissance de la spécialisation ou de l'expertise scientifiques et techniques des agents du ministère. 
Elle prépare les programmes budgétaires de recherche du ministère, veille à leur mise en œuvre ainsi qu'à l'évaluation et la diffusion de leurs résultats. 
Elle exerce la tutelle de l'Institut français des sciences et technologies des transports, de l'aménagement et des réseaux, de l'Institut géographique national et de Météo-France. 
Elle coordonne les actions de la direction en matière de tutelle des organismes de recherche. 
Elle comprend : 
― le bureau de la programmation et de la tutelle ; 
― le bureau du pilotage des centres d'études techniques de l'équipement ; 
― la mission des pôles scientifiques et techniques ; 
― la mission des compétences scientifiques et techniques.