1、张国宝（2008年04月至2011年01月）
张国宝（1944.11.19—）男，汉族，浙江人。西安交通大学机械工程系工学硕士，高级工程师。曾任国家发改委副主任、能源局局长。
2008年3月任国家发展和改革委员会副主任、党组成员，国务院振兴东北地区等老工业基地领导小组办公室主任(正部级)，国家能源局局长。兼任国防动员委员会委员，武警黄金部队第一政委，国家一级定型委员会委员。十一届全国政协常委、经济委员会委员。
2、刘铁男（2011年01月至2013年03月）
刘铁男，汉族，1954年10月出生于北京，祖籍山西祁县。1976年6月加入中国共产党。研究生学历，经济学硕士，东北大学工学博士，曾获名古屋市立大学“修士学位”（涉嫌伪造）。
2014年12月10日，国家发改委原副主任、国家能源局原局长刘铁男受贿案宣判，刘铁男一审被判无期徒刑，剥夺政治权利终身。
2013年8月8日，中共中央纪委对国家发展和改革委员会原党组成员、副主任，国家能源局原党组书记、局长刘铁男严重违纪违法问题进行了立案检查。
曾任国家发展和改革委员会党组成员、副主任，国家能源局局长。
3、吴新雄（2013年03月至2014年12月）
2013年3月-2015年1月任国家发展和改革委员会副主任、党组成员（正部长级），兼任国家能源局局长、党组书记。
2015年02月28日，政协十二届全国委员会常务委员会第九次会议闭幕。会议决定增补吴新雄为政协第十二届全国委员会委员，经济委员会副主任。
2018年10月，吴新雄被任命为中央环保督察组第三组组长。
4、努尔·白克力（2014年12月至2018年10月）
努尔·白克力，男，维吾尔族，1961年8月生，新疆博乐人，1982年12月加入中国共产党，1983年8月参加工作，中央党校研究生班政治理论专业毕业，中央党校研究生学历。曾任国家发展和改革委员会副主任（正部长级）、党组成员，国家能源局局长、党组书记。
2018年9月21日，据中央纪委国家监委网站消息：国家发展和改革委员会党组成员、副主任，国家能源局党组书记、局长努尔·白克力涉嫌严重违纪违法，接受中央纪委国家监委纪律审查和监察调查。
5、章建华（2018年11月至今）
章建华，男，汉族，1964年9月生，上海市人，1986年7月参加工作，1994年8月加入中国共产党，工学博士，教授级高级工程师。
现任国家发展和改革委员会党组成员，国家能源局局长、党组书记。
2018年11月，据国家能源局“局领导子站 ”栏目更新显示，章建华已任国家发改委党组成员、国家能源局局长、党组书记。
人力资源和社会保障部网站2018年12月7日消息：国务院任命章建华为国家能源局局长。
副局长：李凡荣、綦成元、刘宝华 、林山青
监管总监：李冶
总经济师：郭智
总工程师：韩水
机关行政编制248名，正副司长职数43名。
国家能源局设党组，党组书记由国家发展改革委副主任张国宝（正部长级）兼任，党组成员包括原国防科工委副主任孙勤和国家发改委原能源局长赵小平。
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