L'établissement a pour mission : 
a) De délivrer, renouveler, restreindre, suspendre ou retirer les agréments, certificats et attestations de sécurité, les agréments d'experts ou d'organismes qualifiés, les agréments des centres de formation, de délivrer, restreindre, suspendre ou retirer les autorisations de réalisation, de modification substantielle et de mise en exploitation commerciale de systèmes et sous-systèmes de transport ferroviaire prévues à l'article 13-1 de la loi du 30 décembre 1982 susvisée ; 
b) D'assurer le suivi et le contrôle des autorisations mentionnées au a en particulier au moyen d'inspections et d'audits ; 
c) D'assurer le contrôle de la mise sur le marché des constituants d'interopérabilité conformément aux dispositions des articles 26 à 26-6 de la loi n° 82-1153 du 30 décembre 1982 susvisée ; 
d) D'élaborer et de publier les documents techniques, règles de l'art et recommandations relatifs à la sécurité et à l'interopérabilité ferroviaires ; 
e) De répondre aux consultations du ministre chargé des transports sur toute question relative à la sécurité et à l'interopérabilité ferroviaires et de lui faire toute proposition d'évolution de la réglementation ; 
f) D'apporter son concours à des études ou des activités en rapport avec la sécurité ferroviaire ; 
g) D'élaborer chaque année un rapport relatif à la sécurité du transport ferroviaire ; 
h) De demander la modification ou le retrait des règles d'exploitation spécifiques visées à l'article 10 du décret n° 2006-1279 du 19 octobre 2006 et d'autoriser les circulations visées à cet article ; 
i) De définir les gares ou chantiers situés sur le réseau ferré national jusqu'auxquels une autorisation d'exploiter des services de transports de marchandises délivrée à une entreprise ferroviaire sur un réseau connecté peut valoir certificat de sécurité ; 
j) En application des dispositions du  décret n° 2010-708 du 29 juin 2010  :
-de délivrer, mettre à jour, ou retirer les licences de conducteur de trains, de les renouveler et de délivrer un duplicata à la demande du titulaire ainsi que de publier les procédures associées ;
-de tenir et de mettre à jour le registre des licences de conducteur de trains ;
-d'agréer les organismes chargés de délivrer l'attestation prévue au 2° de l'article 3 du décret précité ;
-d'agréer des organismes de formation et d'évaluation des connaissances professionnelles requises pour la délivrance de l'attestation prévue au  II de l'article 6 du décret n° 2006-1279 du 19 octobre 2006  relatif à la sécurité des circulations ferroviaires et à l'interopérabilité du système ferroviaire ;
-d'agréer les procédures d'habilitation des personnes chargées de la formation et de l'évaluation nécessaires à l'inscription d'une ligne ou section de ligne du réseau ferré national sur une attestation dans les conditions prévues au même article.