核电总装机809万千瓦，是我国三大核电投资建设运营商之一。拥有在运核电机组6台、在建机组4台和一批核电项目前期厂址。拥有第三代非能动核电产业链，具备研发、设计、工程建设、关键设备制造、运营和寿期服务能力。
国家电投是中国三大核电投资运营商之一、领先的核电技术供应商，按照国务院的要求，承担三代核电引进、消化、吸收、再创新的战略任务。从研发设计中国第一座核电站（秦山核电站）、中国第一个出口核电站（巴基斯坦恰希玛核电站），到开发具有世界先进水平的第三代非能动压水堆核电站国和一号，国家电投已成为全球核电行业一支重要的竞争力量。国家电投以控股产业集团——国家核电技术公司为平台，整合核电资产和业务，主要业务包括：核电项目投资、开发、建设和运营管理；第三代核电技术AP1000引进、消化、吸收、研发、应用和推广；核电重大科技专项实施，国和一号、小堆等先进核电技术研发、应用和推广；核电厂运行、寿期服务，相关设备、材料制造等。
坚决落实习近平总书记2016年8月视察国家电投黄河公司时作出的“一定要将光伏产业做好”重要指示。4年多来， 国家电投高质量发展光伏产业，光伏发电总装机3500万千瓦，位居全球第一。形成了酒泉、共和、格尔木、 哈密、盐城等大型能源基地，资产主要分布在中国青海、新疆、河北、江苏、甘肃等30个省区。拥有研发、 设计、多晶硅、光伏电池、组件制造、工程施工和生产运营光伏全产业链。
在国内率先推广应用水光风光互补、渔光农光互补、光伏治沙等技术，解决光伏发电安全并网、土地综合利用率 “光伏+”多能互补模式提高、环境治理等问题，探索出一条多能互补、智能协同的能源生态发展道路。
火电总装机8497万千瓦，其中煤电7737万千瓦，燃机、生物质发电760万千瓦。资产主要分布在我国20个省区以及巴基斯坦、土耳其等国家。致力于火电清洁发展，持续推进超低排放，降低火电机组供电煤耗。
风电总装机3500万千瓦，位居全球第二。资产主要分布在中国青海、甘肃、内蒙古、江苏等25个省区，正在加速推进内蒙古乌兰察布，江苏、广东海上风电基地建设。2020年，国家电投新增风电装机1158万千瓦，风电投产规模超过了前四年投产总和。
水电总装机2399万千瓦，位居全球前十。资产主要分布在中国青海、湖南等14个省区，承担了中国13大水电流域基地中2个（黄河上游、湘西）流域基地开发任务，同时开发澳大利亚、南美和缅甸等海外地区水电业务。
国家电投积极贯彻落实习近平总书记“四个革命、一个合作”能源战略思想，坚持履行央企使命担当，推动共建“一带一路”走深走实，扎实推进国际产能和装备制造合作，带动我国电力产业上下游企业协同开拓国际市场，稳步提高跨国经营发展能力、国际竞争能力和品牌影响力。
集团公司境外业务涵盖46个国家和地区，其中“一带一路”沿线国家37个，拥有境外发电装机容量664.8万千瓦，其中水电234.3万千瓦、煤电181.6万千瓦、气电61.8万千瓦、风电128.8万千瓦、光伏58.3万千瓦，清洁能源占比73%；境外在建电力装机241万千瓦（不含缅甸伊江项目）；正在执行的电力工程总承包项目13个，电站咨询设计、运维培训及其他服务项目总计30个。
国家电投拥有成熟、完整的“煤电铝路港”一体化产业格局，集群和协同效应显著。节能环保产业作为国家电投清洁发展的重要支撑，在国家打好“污染防治攻坚战”中做出了重要贡献。
煤炭：煤炭资源储量162亿吨，产能7940万吨，生产煤矿9个，主要分布在内蒙古、新疆、贵州等地区。
铝业：拥有电解铝产能245万吨，主要分布在蒙东、宁夏、青海地区。氧化铝产能307万吨，主要分布在山西地区。铝土矿保有资源储量约19亿吨，主要分布在几内亚、贵州、山西地区。
路港：拥有运营铁路 2 条，运营港口 2 个，由赤大白铁路、锦赤铁路、锦州港煤炭专业码头组成的锦白运输通道是集团公司煤电铝路港产业链的重要环节。
中国联合重型燃气轮机技术有限公司（以下简称“中国重燃”），是航空发动机及燃气轮机国家科技重大专项中重型燃机工程的具体实施单位。中国重燃由国家电力投资集团有限公司（股比71.704%）控股，哈尔滨电气股份有限公司（8.148%）、东方电气股份有限公司（8.148%）、上海电气（集团）总公司（12%）参股，于2014年9月28日在上海注册成立。截至2020年底，注册资本：16.2亿元人民币。重型燃气轮机被誉为装备制造业“皇冠上的明珠”，代表了高端制造业的最高水平。中国重燃承担重型燃机工程基础研究、型号和工程验证机研制、关键技术研究与验证等项目任务，并致力于形成自主知识产权的燃气轮机核心技术。
为落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略，加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系，国务院国资委会同有关部委，共同推进能源工业互联网平台建设，国家电投负责牵头建设和运营工作，该平台汇聚能源生产、经济、消费、安全等四类数据，重点开展能源工控安全态势感知、能源大数据应用、智慧能源项目开发、能源金融衍生服务等4类业务，为能源行业管理和决策提供有力支撑，有效保障国家能源体系安全运行，高质量推进能源行业转型升级和绿色发展。
综合智慧能源是指以数字化、智慧化能源生产、储存、供应、消费和服务等为主线，追求横向“电、热、冷、气、水、氢”等多品种能源协同供应，实现纵向“源 - 网 - 荷 - 储 - 用”等环节之间互动优化，构建“物联网”与“互联网”无缝衔接的能源网络，面向终端用户提供能源一体化服务的产业。
绿电交通：2020 年 5 月 12 日，国家电投资本控股融和电科智能换电重卡在北京首个建筑砂石绿色基地——公铁绿链项目实现安全运营 100 万公里的里程碑式突破，标志着国家电投智能换电重卡规模化落地效应显著，绿色清洁运输新模式成功得到市场验证。2020年9月4日，融和电科推出全新设计的换电宽体矿用自卸车，货箱容积 36m³，对比市面同类型宽体矿用自卸车容积增大 58%，额定最大负重能达 75 吨，运力高出平均水平 50%，经济成本节省约 41%。换电矿卡作为“魔方家族”新一代产品，在健全绿色低碳循环发展的交通运输体系、推进“电能替代”方面走在前列。
储能：铁 - 铬液流电池是最具发展前景的储能技术之一，可提高电网稳定性，是配合可再生能源的最佳储能技术，规模化之后成本与抽水蓄能相当。国家电投研发了 2kW、10 kW、30 kW、250 kW 等系列储能产品，实现了所有零部件国产化。国家电投自主研发的 31.25kW 铁 - 铬液流电池电堆“容和一号”是目前全球最大功率的铁 - 铬液流电池电堆。
氢能：2020 年 9 月 27 日，国家电投发布“氢腾”FC-ML80 车用燃料电池产品和 FCS65 车用燃料电池发动机系统产品，其关键技术和产品材料全部实现自主化，指标达到国际领先水平，顺利步入产业化推广实施阶段。
环保：涉及脱硫脱硝除尘工程总承包、脱硫脱硝特许经营、脱硝催化剂制造及再生、除尘器制造、水处理、核电站中低放核废物处理及核废物处置场建设、节能等多个领域，覆盖全国大部分地区以及印度、土耳其等国家。
产业金融：截至2020年底，国家电投金融版块资产总额1166亿元，管理资产规模4509亿元，拥有6家上市公司及2家新三板挂牌公司。
国家电投集团发挥清洁低碳优势，为客户提供电力、绿电产品及节能诊断、用能优化、综合智慧能源等服务。为低碳需求客户提供碳达峰、碳中和规划咨询，碳资产开发、碳核算、碳交易及碳金融等服务。