ในฐานะองค์กรที่มีภารกิจหลักในการกำกับและพัฒนาตลาดทุนของประเทศให้มีประสิทธิภาพ ยุติธรรม โปร่งใส และน่าเชื่อถือ สำนักงาน ก.ล.ต. มีเครื่องมือในการบังคับใช้กฎหมาย 3 ช่องทางหลัก ได้แก่ การลงโทษทางปกครอง การลงโทษทางบริหาร และการดำเนินการทางอาญา ซึ่งในการดำเนินการในแต่ละด้าน สำนักงานถือปฏิบัติตามกฎหมายที่เกี่ยวข้อง

สำหรับการดำเนินการทางปกครองหรือทางบริหารนั้น เนื่องจากสำนักงาน ก.ล.ต. เป็นหน่วยงานของรัฐที่ได้รับอำนาจทางปกครองหรือได้รับมอบหมายให้ใช้อำนาจทางปกครองในการดำเนินการกิจการต่างๆ สำนักงาน ก.ล.ต. จึงถือปฏิบัติตามพระราชบัญญัติหลักทรัพย์และตลาดหลักทรัพย์ พ.ศ. 2535 และกฎหมายอื่นที่อยู่ในความรับผิดชอบ รวมตลอดถึงพระราชบัญญัติวิธีปฏิบัติราชการทางปกครอง พ.ศ. 2539 เพื่อให้การใช้อำนาจทางปกครองของสำนักงาน ก.ล.ต. สามารถบรรลุภารกิจและเป็นไปโดยชอบด้วยกฎหมาย ซึ่งจะทำให้ตลาดทุนของประเทศไทยได้รับความเชื่อมั่นจากนักลงทุนทั้งในประเทศและต่างประเทศ ทำให้ตลาดทุนพัฒนาและเติบโตอย่างยั่งยืนอันจะส่งผลในเชิงบวกต่อระบบเศรษฐกิจของประเทศโดยรวมในที่สุด

ในส่วนของการดำเนินการทางอาญา สำนักงาน ก.ล.ต. เป็นหน่วยงานต้นทางของกระบวนยุติธรรมทางอาญา มีอำนาจหน้าที่ในการรวมรวบพยานหลักฐานและตรวจสอบการกระทำที่เป็นความผิดตามกฎหมายที่อยู่ในการกำกับดูแลของสำนักงาน ก.ล.ต. อย่างไรก็ดี สำนักงานไม่มีอำนาจในการฟ้องคดีตามกฎหมายเหล่านั้นได้เอง ในกรณีที่สำนักงาน ก.ล.ต. มีพยานหลักฐานที่มีน้ำหนักน่าเชื่อได้ว่ามีการกระทำความผิด และเป็นความผิดที่ไม่สามารถยุติด้วยการเปรียบเทียบได้ สำนักงาน ก.ล.ต. จะดำเนินการกล่าวโทษต่อพนักงานสอบสวนผู้รับผิดชอบต่อไป

ทั้งนี้ ไม่ว่าจะเป็นการดำเนินการบังคับใช้กฎหมายผ่านช่องทางใด สำนักงาน ก.ล.ต. ดำเนินการบนพื้นฐานของกฎหมายและพยานหลักฐานที่ปรากฏ โดยคำนึงถึงสิทธิของบุคคลที่ถูกกล่าวหาในการที่จะมีโอกาสได้ชี้แจง แสดงพยานหลักฐานต่อสำนักงาน ตลอดจนได้วางกลไกการตรวจสอบและถ่วงดุลภายในองค์กรไว้รัดกุมตามสมควร ได้แก่ การมีคณะกรรมการตรวจสอบ และฝ่ายตรวจสอบกิจการภายใน ซึ่งไม่เพียงแต่จะทำหน้าที่สอบทานรายงานการเงินและข้อมูลทางการเงินของสำนักงานเท่านั้น แต่ยังมีอำนาจหน้าที่ในการทบทวนและให้ความเห็นต่อคณะกรรมการ ก.ล.ต. เกี่ยวกับระบบการควบคุมภายใน ทบทวนและสอบทานการปฏิบัติตามกฎระเบียบ กำกับดูแลหน่วยงานตรวจสอบภายใน และปฏิบัติหน้าที่อื่นใดตามที่ได้รับมอบหมายจากคณะกรรมการ ก.ล.ต. ด้วย นอกจากนี้ ยังมีคณะกรรมการด้านตรวจสอบและคดี ซึ่งประกอบด้วย ผู้บริหารระดับสูงและผู้อำนวยการจากหลายส่วนงานร่วมพิจารณาให้ความเห็นก่อนเสนอเรื่องต่อในระดับสำนักงานซึ่งเลขาธิการมิได้อยู่ในคณะกรรมการดังกล่าว และหากเป็นกรณีที่ต้องพิจารณาปัญหาทางเทคนิคเฉพาะด้าน สำนักงาน ก.ล.ต. ยังมีการแต่งตั้งคณะผู้เชี่ยวชาญซึ่งเป็นบุคคลภายนอกเข้ามาให้ความเห็นในเชิงเทคนิค เช่น ด้านวิชาชีพผู้สอบบัญชี การปฏิบัติหน้าที่ของที่ปรึกษาทางการเงิน เป็นต้น

อย่างไรก็ดี เพื่อให้การบังคับใช้กฎหมายของสำนักงานเป็นไปด้วยความมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น และ
สอดรับกับแนวทางที่หน่วยงานกำกับดูแลตลาดทุนในสากลดำเนินการอยู่ สำนักงาน ก.ล.ต. ได้เสนอแก้ไขพระราชบัญญัติหลักทรัพย์และตลาดหลักทรัพย์ พ.ศ. 2535 เพื่อรองรับให้สำนักงานก.ล.ต. มีเครื่องมือในการบังคับใช้กฎหมายเพิ่มเติมขึ้น คือ มาตรการทางแพ่ง (civil sanction) ซึ่งได้เสนอร่างกฎหมายไปยังกระทรวงการคลังแล้ว