核电项目通常由中核、中广核、国家电投公司之一牵头成立业主公司作为投资、建造和运营的责任主体。在项目建造环节有“大业主”、“小业主”等不同的模式。
“大业主”模式即业主公司自行负责工程项目管理、设备采购、机组调试等任务，仅工程设计与施工环节外包。
“小业主”模式即业主公司与专业的核电工程公司签订工程总承包合同，由工程公司负责整个工程项目的设计、采购、建造和调试等任务，在项目竣工之后交由业主公司运营。
“大业主”模式对业主公司的要求较高，需要业主公司维持一支数百人的工程管理团队，在工程建设完成后通常需要进行人员转岗分流。随着国内核电工程公司的发展，目前国内核电工程项目主要以“小业主”模式为主。核电工程公司成为了核电建设的主力军，承担核电项目设计、采购、工程管理和调试等任务。由于核电产业的特殊性，核电工程建设市场为非完全竞争市场，行业内竞争企业数量有限。
目前国内仅有三家具有核电工程总承包资质的工程公司，分别是中核集团下属的中国核电工程有限公司，中广核电力下属的中广核工程有限公司，国家电投下属的国核工程有限公司。中核集团下属的中国中原对外工程有限公司主要负责海外核电项目工程。
核电项目设计工作通常由工程公司所属的设计院，或者同一个集团所属的设计院来完成。目前国内具备核电工程设计资质的设计院均归属三大核电集团。工程公司的采购部门负责向国内外主要核电设备供应商进行采购，并控制质量和进度。工程建安活动通常由专业的工程承包商负责，主要有中国核建、中国能建以及中国建筑等，而核电工程公司负责工程管理职责。工程调试活动通常由工程公司所属的调试队伍，或者与业主公司组成联合调试队来完成。