Los impuestos sobre la energía son una de las principales herramientas basadas en el mercado dirigidas a mitigar el cambio climático en la Unión Europea (UE). Por lo tanto, el objetivo de este artículo fue analizar si los impuestos sobre la energía realmente contribuyen a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y a la implementación exitosa de la política de cambio climático. Aplicando la prueba de causalidad de Granger en series temporales y utilizando análisis de datos de panel, se analizaron los impactos directos e indirectos (a través de la reducción del consumo de energía fósil (CEF) y la intensidad energética (IE), así como el aumento del consumo de energía renovable (ER)) de los impuestos sobre la energía en las emisiones de GEI en los países de la UE en el presente estudio. Los resultados mostraron que los impuestos sobre la energía no causaron Granger el consumo de energía fósil, la intensidad energética, el consumo de energía renovable y las emisiones de GEI en casi todos los países de la UE. En cuanto al análisis de datos de panel, los resultados mostraron que los impuestos sobre la energía no influyeron, directa ni indirectamente, en las emisiones de GEI. Por lo tanto, este artículo muestra que, en general, la política de impuestos sobre la energía en los países de la UE es ineficaz. Así, la política fiscal debería ser reformada y alineada con un sistema de comercio de emisiones en la búsqueda de la mitigación del cambio climático.