A DGDNTM, como um Órgão de Direção Setorial, planejará, orientará, coordenará e controlará as atividades nucleares, científicas, tecnológicas e de inovação, atuando como órgão central executivo do Sistema de Ciência, Tecnologia e Inovação da Marinha (SCTMB), a fim de contribuir para: o preparo das Marinhas do Amanhã e do Futuro; a aplicação do Poder Naval, em atividades relacionadas à ciência, tecnologia e inovação; o Programa de Desenvolvimento de Submarinos (PROSUB), e o Programa Nuclear da Marinha (PNM).