Вопросы безопасности и устойчивости критической инфраструктуры представляют особую важность для жизнедеятельности современного общества. Это вызвано большим количеством угроз внутренней и внешней природы, которым подвержена критическая инфраструктура и ее важнейшая составляющая – инженерная. Многообразие инженерных систем, входящих в критическую инфраструктуру, их особенности и взаимная зависимость привели к появлению различных определений понятия устойчивости инженерной инфраструктуры, разработке различных математических моделей для их исследования. На основе оценки существующих моделей и концепций показано, что анализ устойчивости инженерной инфраструктуры может быть выполнен в рамках методологии анализа надежности с привлечением данных о характеристиках дестабилизирующих факторов, их интенсивности и географической зоны действия. Эти факторы влияют на частоту отказов оборудования, уязвимость и устойчивость системы. Показана важность решения прямой задачи – оценки устойчивости инженерной инфраструктуры и обратной задачи – поиска критических сечений, изолирующих потребителей от источников ресурсов и энергии. Для решения обратной задачи используется топологическая модель системы и метод вероятностного моделирования при поиске сечений. Полученные результаты имеют методологическую и практическую составляющие, важные для повышения безопасности инфраструктуры на этапах проектирования и эксплуатации систем.