Le service hydrographique est chargé du suivi des dragages et, plus généralement, de l’état du chenal et des souilles. Il prévient toute évolution (ensablement, envasement…) consécutive aux dépôts naturels de sédiments par le fleuve ou résultant de l'activité de dragage.

Sa principale activité est la réalisation de plans de sondages. Les levées bathymétriques (relevés des profondeurs au sondeur à ultrasons) sont effectuées par des hydrographes.

Trois vedettes hydrographiques (la Guifette, l'Octant et le Mercator), une embarcation légère, ainsi que du matériel d’acquisition de données (matériels de positionnement radioélectrique et optique, matériels de mesure), permettent de connaître les profondeurs en Loire. Le pôle hydrographique assure également la maintenance du réseau marégraphique de l'estuaire de la Loire, composé de huit sites.