Didier Houssin est diplômé de l'Institut d'Etudes politiques de Paris et de l'ENA. Il entame sa carrière chez Total où il est conseiller aux affaires européennes. Il rejoint en 1990 le ministère de l'industrie où il est en charge des aspects financiers. Il évolue ensuite au sein du ministère des finances où il est directeur de l'énergie et des ressources minérales. Ce dernier poste lui ouvre les portes du BRGM qu'il intègre en 2004 en tant que directeur général délégué.
En 2007, il rentre à l'AEI au poste de directeur des marchés et de la sécurité énergétiques.Ses nouvelles responsabilités au sein de l'agence le mèneront à traiter les sujets liés au changement climatique.