Valtion osin omistama energiayhtiö Fortum Oyj ja teräsyhtiö Outokumpu Oyj ovat lisänneet omistustaan Fennovoima Oy:n ydinvoimahankkeesta. Fennovoima Oy:n pääosakkaat ovat venäläinen valtionkorporaatio Rosatom/RAOS Voima (34 %) ja Voimaosakeyhtiö SF (60 %), jonka alle kotimaiset ja eurooppalaiset omistajatahot ovat ryhmittäytyneet. Mukaan tähän omistajajoukkoon on uutena tullut nyt myös Rakennusliike SRV Oy, joka tekee yhteistyötä Euroopan unionin pakotelistalla olevan venäläisen Sberbankin kanssa. Samaan aikaan hankkeesta pyrkii aktiivisesti vetäytymään suomalaisia toimijoita, kuten Kesko, Valio ja Kuopion kaupunki.
Fortum, jonka enemmistöomistaja valtio on 50,76 %:n osuudella, ilmoitti 5.8.2015 solmineensa rahoitussitoumuksen Fennovoiman Pyhäjoen ydinvoimahankkeeseen. Fortumin omistusosuus on 6,6 %. Pörssitiedotteessaan 5.8.2015 Fortum ilmoitti, että "ydinvoiman rakentaminen täysin uudelle paikkakunnalle ei ole ollut tavoitteenamme, koska meillä on Loviisassa kaksi omaa ydinvoimayksikköä ja Fortum omistaa osuudet Olkiluodon yksiköistä, mutta näin Fennovoima-hankkeessa päästään eteenpäin valtioneuvoston hankkeelle asettaman aikataulun puitteissa". Monet talous- ja energiasektorin tahot tulkitsivat lausunnon osoittavan, että Fortum osallistuu vastahakoisesti Fennovoima-hankkeeseen vain kuuliaisuudesta valtioneuvoston ilmaiseman, käytännössä pakottavan tahdon, edessä.
Vielä 24.6.2015 Fortum ilmoitti pörssitiedotteessaan Venäjällä tavoittelemiensa yritysjärjestelyjen olevan edellytys Fennovoima-osakkuudelle: "Fortum neuvottelee venäläisen alueellisen energiayhtiö TGC-1:n uudelleenjärjestelystä. Neuvotteluissa ei kuitenkaan ole päästy tuloksiin, jotka mahdollistaisivat Fortumin päätöksen osallistua Fennovoiman ydinvoimahankkeeseen". Energiayhtiö TGC-1:n ja Fortumin väliset omistuksen uudelleenjärjestelyt eivät ole toteutuneet edelleenkään.
Fennovoiman suurin yksittäinen kotimainen osakas on Outokumpu, jonka suurin omistaja on valtio, 26,91 %:n osuudella. Outokumpu on viime vuosina ollut taloudellisissa vaikeuksissa, ja valtion sijoitusyhtiö Solidium on tukenut Outokummun liiketoimintaa vuonna 2012 314 miljoonan euron ostoilla ja vuonna 2013 203 miljoonan euron ostoilla; yhteensä siis peräkkäisinä vuosina 517 miljoonalla eurolla. Subventio tarkoitettiin tuolloin ensisijassa perusterästeollisuuden ja suomalaisen työllisyyden tukemiseen, Outokummun perusliiketoimintaan. Omistajaohjauksesta vastannut ministeri Pekka Haavisto sanoi 1.12.2013 Helsingin Sanomissa, että valtion suuri omistus Outokummusta ei ole ihannetilanne. "Se arvioitiin nyt parhaaksi vaihtoehdoksi yhtiön kannalta", Haavisto totesi ja arvioi tuolloin, että valtion omistusta voitaisiin keventää, kunhan yhtiö pääsisi taas jaloilleen.
Outokummun talousvaikeudet ovat kuitenkin jatkuneet: yhtiö totesi pörssitiedotteessaan 25.9.2014 seuraavaa: "Outokumpu arvioi kolmannen neljänneksen toimitusmäärien olevan noin 10 % pienemmät kuin toisella neljänneksellä". Vuotta myöhemmin 22.9.2015 Outokumpu antoi tulosvaroituksen, joka syventää yrityksen ahdinkoa: "Yhtiö arvioi kolmannen neljänneksen toimitusmäärien olevan noin 10 % edelliskvartaalia pienemmät ja operatiivisen tappion odotetaan syvenevän toisesta neljänneksestä." Liiketoimintansa kannattavuuden kanssa kamppaileva Outokumpu on kuitenkin samaan aikaan lisännyt omistusosuuttaan Fennovoimassa, sillä 5.8.2015 ilmoitetun mukaan Outokummun Fennovoima-osakkuus kasvoi 12,31 %:sta 14,1 %:iin.
Hallitus ja elinkeinoministeri Rehn ovat kiistäneet käyttäneensä Fennovoimaan liittyvää, ydinvoimalahanketta tukevaa omistajaohjausta Outokumpuun ja Fortumiin nähden. Lehtitietojen mukaan (IL 17.9.2015) varsinkin Fortumiin kohdistuva ohjaus on ollut voimakasta, ja joka tapauksessa on ilmeistä, että Fortumin osallistuminen Fennovoimaan on ristiriidassa yrityksen aikaisemmin julkistamien tavoitteiden kanssa.