L’essentiel de la carrière de Renaud Gicquel a eu lieu à l’École des mines de Paris, dans son Centre Énergétique et Procédés qu’il a dirigé de septembre 1987 à décembre 2002. Nommé professeur titulaire en juillet 1986, il enseigne la thermodynamique appliquée, une introduction aux problèmes énergétiques globaux et la modélisation des systèmes énergétiques.Il a été auparavant chef de cabinet du Secrétaire général de la Conférence des Nations unies sur les sources d’énergie nouvelles et renouvelables d’avril 1980 à octobre 1981 à New York, et chargé de mission pour les questions multilatérales dans le service des Affaires Internationales du ministère de la Recherche et de la Technologie à Paris en 1982.Il a été co-fondateur de l’Observatoire Méditerranéen de l’Énergie.