Ngày 10 tháng 10 năm 2011, Bộ trưởng Bộ Công Thương Vũ Huy Hoàng đã trao Quyết định bổ nhiệm và giao nhiệm vụ cho ông Phạm Mạnh Thắng giữ chức vụ Tổng cục trưởng Tổng cục Năng lượng - Bộ Công Thương. Trước đó, ông Phạm Mạnh Thắng là Vụ trưởng Vụ Năng lượng và từng giữ chức vụ Cục trưởng Cục Điều tiết Điện lực, Bộ Công Thương.
Tại Quyết định số 50/2011/QĐ-TTg ngày 5/9/2011 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt Quy định chức năng, nhiệm vụ và cơ cấu tổ chức của Tổng cục Năng lượng trực thuộc Bộ Công Thương. Theo đó, Tổng cục Năng lượng là cơ quan trực thuộc Bộ Công Thương thực hiện chức năng tham mưu, giúp Bộ trưởng Bộ Công Thương quản lý nhà nước và thực thi các nhiệm vụ quản lý nhà nước về công nghiệp năng lượng (gồm điện, điện hạt nhân, dầu khí, than, năng lượng mới, năng lượng tái tạo, tiết kiệm năng lượng).
Theo Quyết định của Thủ tướng Chính phủ, Tổng cục Năng lượng sẽ chính thức hoạt động kể từ ngày 25/10/2011.