Das Umweltministerium ist atomrechtliche Aufsichts- und Genehmigungsbehörde. So unterliegen alle für die Sicherheit bedeutsamen Bereiche der Atomanlagen in Niedersachsen der permanenten Aufsicht, wesentliche sicherheitstechnische Änderungen müssen vom Umweltministerium genehmigt werden. Das Umweltministerium achtet darauf, dass das bestehende hohe Sicherheitsniveau der Kernkraftwerke Emsland, Grohnde und Unterweser erhalten wird und neue sicherheitstechnische Erkenntnisse möglichst weitgehend umgesetzt werden. Auch überwacht das Umweltministerium den Rückbau des stillgelegten Kernkraftwerks Stade.
Bei den Sicherheitsuntersuchungen, wiederkehrenden Prüfungen und der Verfolgung von meldepflichtigen Ereignissen werden durch die konsequente Wahrnehmung der atomrechtlichen Aufsicht etwaige Mängel und Schwachstellen frühzeitig erkannt. Ein wichtiges Instrument zur kontinuierlichen Kontrolle sind das Kernreaktor-Fernüberwachungssystem sowie das System zur Messung und Überwachung der Radioaktivität in der Umwelt.