จากนโยบายการปฏิรูประบบราชการให้มีประสิทธิภาพและประสิทธิผลของรัฐบาล ตามพระราชบัญญัติปรับปรุงกระทรวง ทบวง กรม พ.ศ. ๒๕๔๕ มาตรา ๓๙ กำหนดให้มีสำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ เป็นส่วนราชการ สังกัดกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี และตามพระราชกฤษฎีกา แก้ไขบทบัญญัติให้สอดคล้องกับการโอนอำนาจหน้าที่ของส่วนราชการให้เป็นไปตามพระราชพระราชบัญญัติปรับปรุงกระทรวง ทบวง กรม พ.ศ. ๒๕๔๕ มาตรา ๗๙ (๒) แก้ไขคำว่า “สำนักงานพลังงานปรมาณูเพื่อสันติ” เป็น “สำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ” และ “เลขาธิการสำนักงานพลังงานปรมาณูเพื่อสันติ” เป็น “เลขาธิการสำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ”

และต่อมาได้มีการแยกภารกิจด้านการวิจัยและพัฒนาด้านเทคโนโลยีนิวเคลียร์และการใช้ประโยชน์จากพลังงานนิวเคลียร์ รวมทั้งการให้บริการทางเทคโนโลยีนิวเคลียร์และรังสีออกจากสำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ ตามพระราชกฤษฎีกาจัดตั้งสถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) พ.ศ. ๒๕๔๙ ประกาศในราชกิจจานุเบกษา เล่มที่ ๑๒๓ ตอนที่ ๓๙ ก วันที่ ๒๐ เมษายน พ.ศ. ๒๕๔๙ มีผลบังคับใช้ตั้งแต่วันที่ ๒๑ เมษายน พ.ศ. ๒๕๔๙ เป็นต้นไป รวมถึงมติคณะรัฐมนตรีวันที่ ๒๑ พฤศจิกายน พ.ศ. ๒๕๔๙ เรื่องการโอนกิจการ ทรัพย์สิน สิทธิ หนี้สินและเงินงบประมาณเฉพาะส่วนที่เกี่ยวกับงานวิจัยด้านเทคโนโลยีนิวเคลียร์และการใช้ประโยชน์จากพลังงานนิวเคลียร์ที่มีอยู่ในวันที่พระราชกฤษฎีกาบังคับใช้ให้กับสถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) ด้วยเหตุนี้ ปัจจุบันสำนักงานปรมาณูเพื่อสันติจึงเป็นหน่วยงานกลางด้านการกำกับดูแล เฝ้าระวังเพื่อความปลอดภัยทางนิวเคลียร์และรังสีของประเทศ ตลอดจนเสนอแนะนโยบายและยุทธศาสตร์ รวมทั้งบริหารจัดการการใช้ประโยชน์จากพลังงานนิวเคลียร์ให้เป็นไปตามมาตรฐานสากล และเกิดความปลอดภัยสูงสุด ทั้งกับตัวผู้ใช้และประชาชนทั่วไปเป็นสำคัญ