L'enseignement de l'école est dispensé dans des cycles rattachés aux cinq centres désignés ci-après :

- centre exploration ;

- centre développement et exploitation des gisements ;

- centre raffinage, pétrochimie, gaz ;

- centre moteurs et utilisation des hydrocarbures ;

- centre économie et gestion.

Le centre exploration forme des ingénieurs capables de concevoir et de mettre en oeuvre les techniques modernes des géo-sciences pétrolières allant de l'exploration à la caractérisation de réservoirs. Il organise le cycle géosciences pétrolières composé de deux options :

- option géologie ;

- option géophysique.

Le centre développement et exploitation des gisements forme des ingénieurs spécialisés dans le forage, le développement, l'étude des gisements et la production des hydrocarbures à terre et en mer permettant une orientation soit dans les sociétés opératrices, soit dans les sociétés de service. Il organise deux cycles :

- le cycle géosciences et ingénierie de réservoir, réalisé en commun avec le centre exploration ;

- le cycle développement et exploitation des gisements.

Le centre raffinage, pétrochimie, gaz forme des ingénieurs pour l'industrie du raffinage du pétrole, l'ingénierie pétrolière et la pétrochimie qui concourent à la transformation du pétrole et du gaz en produits énergétiques et chimiques ou qui visent à la valorisation des ressources d'hydrocarbures non conventionnelles. Il organise deux cycles :

- le cycle raffinage, ingénierie et gaz ;

- le cycle pétrochimie, polymères et plastiques.

Le centre moteurs et utilisation des hydrocarbures organise deux cycles :

- le cycle moteurs formant des ingénieurs pour l'étude, la conception et le développement des moteurs et turbines à combustion ;

- le cycle produits pétroliers et moteurs formant des ingénieurs pour la formulation et l'utilisation rationnelle de tous les produits dérivés du pétrole, du gaz et de leurs substituts, et plus particulièrement des lubrifiants, carburants, combustibles et bitumes.

Le centre économie et gestion organise deux cycles :

- le cycle économie et gestion de l'entreprise formant des ingénieurs pour l'étude des problèmes techniques, économiques et de gestion dans le domaine des hydrocarbures et de leurs substituts ;

- le cycle économie et management du pétrole, du gaz et de l'énergie formant des ingénieurs et des économistes spécialistes des disciplines technico-économiques et managériales appliquées au domaine des hydrocarbures.

L'ensemble de ces formations peut être poursuivi dans le cadre de l'apprentissage. Dans ce cas, les modalités pédagogiques relèvent, conformément aux dispositions réglementaires, d'une convention établie entre le conseil régional d'Ile-de-France, qui a compétence en matière d'apprentissage, et l'organisme gestionnaire du centre de formation d'apprentis. Ce dernier établit une convention de formation avec l'Ecole nationale supérieure du pétrole et des moteurs.