Au cours des trente-quatre années qui couvrent cette nouvelle période, le SEA a connu différentes phases d'évolution, parfois contradictoires.
En effet, son efficacité et sa compétence parfaitement reconnues et appréciées par les utilisateurs l'ont conduit à élargir son champ d'activité à la quasi-totalité des opérations militaires pétrolières, les pouvoirs publics n'hésitant pas, en outre, à le mettre à contribution pour des tâches du domaine civil (dépannages d'hiver en montagne ou en cas d'incendies de forêts, assistance dans le cadre du plan POLMAR - pollution maritime, etc.). En revanche, il aura à connaître des "attaques" visant à diminuer ses moyens ou de limiter son domaine de compétence, ou encore à le supprimer purement en transférant ses, attributions à d'autres organismes civils ou militaires.
À partir de 1963, le SEA élargit son champ d'activité et s'adapte aux nouvelles hypothèses stratégiques. Le 27 novembre de cette année-là, une "antenne du SEA " est créée afin d'assurer le soutien du Centre d'expérimentation du Pacifique. C'est également en ce début de décennie que le SEA participe à l'exploitation des oléoducs OTAN installés sur le territoire national. De plus, il prend en charge progressivement les ravitaillements bord avion de l'armée de l'Air puis, à partir de 1977, de l'Aéronavale.
Début 1979, le SEA a enfin acquis une position d'équilibre qui s'est maintenue pendant la décennie suivante. Pendant cette période, il s'attachera à perfectionner et moderniser ses moyens de travail.
En 1987, le SEA a de nouveau été mis sur la sellette par une décision du ministre de la Défense de l'époque visant à commanditer une enquête sur la possibilité d'un démantèlement du SEA. Au cours de cette étude, le SEA fut vivement défendu par les états-majors "clients", qui reconnurent son efficacité et sa parfaite intégration aux forces. Moyennant quelques mesures afin d'améliorer le fonctionnement du service, la conclusion des rapporteurs fut qu'il convenait de conserver le SEA sous sa forme actuelle, en raison de l'impossibilité de garantir autrement les mêmes services, avec la même sécurité et à des coûts comparables à ceux de l'économie civile. Les textes d'organisation adoptés en 1991 réaffirment le caractère interarmées du service en lui permettant d'adopter une organisation territoriale conforme à cette vocation et en concordance avec le nouveau schéma du plan Armées 2 000. En février 1992, est élargi le champ de compétence du SEA, qui se voit confier la responsabilité de la mission " économies d'énergie " du ministère de la Défense.
Compte tenu de la nouvelle situation géopolitique internationale et des nouvelles hypothèses d'emploi des forces, le SEA d'aujourd'hui, comme il a su le faire par le passé, s'adapte aux circonstances dans le cadre d'un projet de service dont la finalité est de mieux servir les forces, en tous temps et en tous lieux.