يعد قطاع الاستكشاف من أهم قطاعات الهيئة فهو يعتبر رائد في الاستكشافات الجيوفيزيائية الأرضية والجوية حيث أنه يمتلك العديد من الامكانيات البشرية وأحدث الأجهزة والتقنيات التي تخدم مجالات الكشف الجيولوجي ودراسات التربة والمياه الجوفية والاستشعار عن بعد. وأحدث حزم البرمجيات في أعمال القياس والمعالجة وخبرات في كافة البيانات بالإضافة الي الاعمال المتنوعة لصالح الغير بكفاءة ودقة عالية مما يسهم في مجالات التنمية المختلفة وخلق مصادر تمويل ذاتية لخدمة أهداف الهيئة والعمل ضمن منظومة متكاملة مع كافة قطاعات الهيئة الأخرى في إطار الاستكشافات الحديثة
ويضم قطاع الاستكشاف سبعة (٧) اقسام رئيسية (علمية) بالإضافة الي (٣) إدارات
الأقسام العلمية تتكون من أربعة اقسام ارضية وثلاثة اقسام جوية تحت المسمى
١-قسم الجيوفيزياء الحقلية
٢-قسم الجيوفيزياء المعملية
٣-قسم سبر الابار
٤-قسم الهندسة الالكترونية
أما الأقسام الجوية فهي عبارة عن ثلاثة اقسام
١-الاستكشاف الجوي
٢-قسم التتبع الجيوفيزيائي
٣-قسم الجيوفيزياء الفضائية
بالنسبة للإدارات التابعة لقطاع الاستكشاف الثلاث فهي كالتالي
