《核安全法》大幅提高了違法行為的罰款金額，最高可達500萬元。對於壹些嚴重的違法行為，除了罰款，法律還規定可以采取責令停止施工、停產整頓、暫扣或者吊銷證照等處罰。《核安全法》對壹些違法行為實行“雙罰制”，既處罰違法單位，也處罰直接負責的主管人員和其他直接責任人員。對違法造成環境汙染的，責令采取治理措施，限期消除汙染。
《核安全法》還規定了核損害賠償制度，明確規定核事故造成他人人身傷害、財產損失或者環境損害的，核設施營運單位應當承擔賠償責任。同時，要求核設施營運單位通過投保責任保險、參與互助機制等方式做出適當的資金保障安排，確保及時有效履行核損害賠償責任。