Koska resurssit ovat rajalliset ja energian kysyntä kasvaa, insinöörit etsivät aina kestäviä ja uusiutuvia energialähteitä. Energiainsinöörit pyrkivät parantamaan tekniikkaa kestävän energian luomiseksi. Näitä energiainsinöörin tehtäviä ovat muun muassa uusiutuvan energian insinööri, aurinkoenergiainsinööri ja energian optimointiinsinöörit.
Kestävän energian tulevaisuuden kehittämiseksi ja toteuttamiseksi tarvitaan uusiutuvan energian insinöörejä. Hallitukset ja yritykset yrittävät taloudellisten kannustimien ja apurahojen avulla edistää tutkimusta ja testausta aurinkosähköjärjestelmien, edistyneen polttokennotekniikan, tuulivoiman, vihreän rakennuksen ja maalämmön energiajärjestelmien aloilla. Näihin energiainsinööritöihin hakijat tarvitsevat vankan perustan matematiikassa, fysiikassa, kemiassa sekä sähkö- ja konetekniikassa. Nämä työpaikat edellyttävät kandidaatin tutkintoa uusiutuvan energian tekniikan alalla tai vastaavaa tutkintoa lähtötason tehtäviin. Myös jonkinlainen jatkotutkinto vastaavalla oppialalla voi olla tarpeen.
Maapallo saa auringosta enemmän energiaa tunnissa kuin mitä tarvitaan koko maapallon toimimiseksi vuodeksi. Aurinkoenergiainsinöörien työpaikkojen pääpaino on löytää tehokkaampia tapoja hyödyntää aurinkoenergiaa. Aurinkoenergiaa käytetään veden lämmittämiseen, höyryn luomiseen, turbiinien kääntämiseen ja sähkön tuottamiseen, mutta insinöörien on parannettava kerätyn energian määrää. Nämä insinööritoimiin pyrkivät tarvitsevat maisterin tai tohtorin tutkinnon energiatekniikasta, sovelletusta fysiikasta, energian muuntamisesta tai vastaavasta.
Energiayhtiöt ja kunnat etsivät aina tapoja saada enemmän energiaan ja tulevaisuuden energiansäästöön käytetystä rahasta. Energian optimointitekniikan asiantuntija on yksi tämän alan uusimmista energiainsinöörin tehtävistä. Tehtävä edellyttää laajaa osaamista ja kokemusta optimointi- ja simulointisovelluksista. Tällaiset insinöörit auditoivat ja arvioivat nykyistä voimankäyttöä voimalaitoksissa, kaasulaitoksissa ja öljynjalostamoissa etsien mahdollisuuksia parannuksiin. Tällainen työ voi vaatia useiden vuosien kokemuksen ja kemian tekniikan kandidaatin tutkinnon tai vastaavan alan jatkotutkinnon. Näiden insinöörien on todennäköisesti myös suoritettava taloustutkimuksia ja kustannusanalyysejä, tehtävä yhteistyötä ulkomaisten energiayhtiöiden kanssa, pidettävä esityksiä ja julkaistava teknisiä papereita.