En 2002, le directeur technique national en place, Pascal Dubois, lui propose de rejoindre la DTN. Entre 2002 et 2011, elle est en charge des officiels de compétition, de la formation et de la compétition. Elle apprend la « culture générale » et l’exigence des différentes disciplines. Son expérience du terrain alliée au réseau qu’elle s’est constitué en tant que CTR l’aident à avoir les remontées nécessaires pour faire évoluer les choses.
Elle prend en charge au niveau national les disciplines de l’endurance, du TREC, de la voltige et du saut d’obstacles. Elle participe également à la rénovation des règlements.
De janvier 2011 à octobre 2013, Sophie Dubourg s’occupe plus spécifiquement du saut d’obstacles international. Elle gère l’encadrement et l’accompagnement du haut niveau de la discipline.
Le 17 octobre 2013, elle devient directrice technique nationale. À travers l’importante dimension managériale du poste, elle entend mutualiser les compétences et ainsi les performances de tous. Les résultats ne tardent pas à arriver avec le couronnement des équipes de France de saut d’obstacles et de concours complet aux Jeux olympiques de Rio en 2016.