La plateforme nucléaire est installée en rive droite du Rhône entre Montélimar et Avignon depuis 1956. Environ 3.300 personnes habitent dans un rayon de 5 km autour du Site de Marcoule. Les villages les plus proches sont ceux de Codolet au Sud et de Chusclan au Nord situés à environ 1 kilomètre du Site.

C’est un centre de recherche et de production (plutonium, tritium, combustible) historiquement à dominante militaire.
Elle comporte :

• MELOX (INB 151), l’usine de fabrication de combustibles MOX élaborés à partir d’un mélange d’oxyde d’uranium et de plutonium récupéré lors des opérations de traitement du combustible nucléaire usé à la Hague. Par décret du 20 mars 2007, l’usine MÉLOX a été autorisée à porter à 195 tonnes de métal lourd le niveau de production de son usine.
• CENTRACO (INB 160), l’installation de traitement de déchets faiblement radioactifs
• GAMMATEC, une unité d’ionisation industrielle et pour la recherche
• Le centre du Commissariat à l’Energie Atomique de Marcoule composé de :
  • 3 installations civiles :
    • Le laboratoire de recherche ATALANTE (INB 148), un laboratoire de recherche sur le traitement des combustibles irradiés et la gestion des déchets radioactifs de haute activité et à vie longue
    • Le réacteur Phénix (INB 71), un réacteur de recherche de la filière dite à neutrons rapides, arrêté définitivement en 2009. Un décret du 5 juin 2016 en a prescrit le démantèlement.
    • DIADEM, une installation d’entreposage de déchets issus notamment du démantèlement de Phénix
  • Une installation secrète, l’INBS, comportant :
    • Des installations liées à la production de tritium :
      •  Les réacteurs Célestin, à l’arrêt définitif depuis fin 2009, qui produisaient du tritium, par irradiation de cibles en alliage aluminium-lithium
      •  L’Atelier Tritium de Marcoule qui avait pour activité, jusqu’en 2012, l’extraction du tritium formé dans les réacteurs Célestin
    • Des installations individuelles en cours de cessation définitive d’exploitation ou de démantèlement :
      • Le réacteur G1 de la filière Uranium Naturel Graphite Gaz (UNGG) arrêté depuis 1968 et partiellement démantelé
      • Les réacteurs G2 et G3 de la filière UNGG arrêtés respectivement depuis 1980 et 1984 et partiellement démantelés
      • Les installations de retraitement des combustibles UNGG (Dégainage, MAR 400, UP1)
      • L’Atelier Pilote de Marcoule en cours de mise à l’arrêt définitif et de démantèlement,  il y était effectué des études et essais (prototype industriel) sur le traitement des combustibles irradiés
    • Des installations individuelles de support nucléaire :
      • L’Atelier de Vitrification de Marcoule (AVM) dont la mission est de vitrifier les solutions contenant des produits de fission, afin de les entreposer sous forme solide
      • La Station de Traitement des Effluents Liquides (STEL) qui collecte et traite les effluents radioactifs des différentes installations du Site ainsi que quelques effluents de producteurs extérieurs avant rejet dans le Rhône
      • L’installation de Conditionnement des Déchets Solides (CDS) qui a pour mission de traiter l’ensemble des déchets solides technologiques produits sur le Centre de Marcoule, plus quelques déchets de producteurs extérieurs
      • L’Installation de Surveillance des Assemblages Irradiés (ISAI) qui a pour mission d’assurer le démantèlement, l’examen, le conditionnement et l’expédition de combustibles usés de diverses filières (REP, PHENIX notamment) vers des unités de traitement ou d’entreposage
      • L’Atelier de Décontamination des Matériels (ADM) qui a pour but d’assurer la décontamination et éventuellement l’entretien, ainsi que la transformation du matériel provenant de diverses installations nucléaires du Site
      • Les Laboratoires de chimie analytique et industrielle
    • Des installations individuelles d’entreposage de déchets dans l’attente d’un stockage définitif :
      • L’Installation d’Entreposage et de Conditionnement de Déchets Alpha (IECDA), dont la nouvelle unité UCDA a pour mission le conditionnement des déchets alpha avant leur évacuation vers une unité d’entreposage CEA
      • L’atelier d’Entreposage Intermédiaire Polyvalent (EIP) qui entrepose, dans l’attente d’une solution définitive, les colis qui n’ont pas les caractéristiques requises pour être stockés au centre de stockage en surface CSA