ปส. มีภารกิจสำคัญประการหนึ่งคือ การตรวจสอบทางนิวเคลียร์และรังสี ซึ่งดำเนินการโดยกองตรวจสอบทางนิวเคลียร์และรังสี ทำหน้าที่ตรวจสอบและวิเคราะห์ความปลอดภัยและความมั่นคงปลอดภัยของสถานประกอบการทางนิวเคลียร์และรังสี วัสดุกัมมันตรังสี วัสดุนิวเคลียร์ เครื่องกำเนิดรังสี กากกัมมันตรังสี และเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใช้แล้ว รวมถึงการเคลื่อนย้าย ขนส่ง และติดตามสถานะของวัสดุกัมมันตรังสี วัสดุนิวเคลียร์ เครื่องกำเนิดรังสี และเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใช้แล้ว และการพิทักษ์ควมปลอดภัยทางนิวเคลียร์ให้เป็นไปตามกฎหมายว่าด้วยพลังงานนิวเคลียร์เพื่อสันติ โดยจะดำเนินการตรวจสอบให้สอดคล้องกับฐานข้อมูลกลางด้านนิวเคลียร์และรังสี รวมทั้งปฏิบัติงานร่วมกับหรือสนับสนุนการปฏิบัติงานของหน่วยงานอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง โดยมีวัตถุประสงค์หลัก เพื่อให้เกิดความปลอดภัยอย่างสูงสุดต่อทั้งผู้ปฏิบัติงาน ประชาชน และสิ่งแวดล้อม