Theo Quyết định số 140/QĐ-TTg, Dự án có 3 nhiệm vụ chủ yếu gồm: Điều tra, đánh giá, phân loại nguồn thải trên phạm vi toàn quốc; xây dựng cơ sở dữ liệu về nguồn thải; rà soát, xây dựng, ban hành văn bản pháp luật, quy định để quản lý, khai thác, vận hành, cập nhật, sử dụng thông tin, cơ sở dữ liệu về nguồn thải.

     Tại Quyết định, Thủ tướng Chính phủ cũng chỉ đạo triển khai các giải pháp thực hiện Dự án gồm: Xác định cụ thể tiêu chí và xây dựng phương án để điều tra, đánh giá, phân loại nguồn thải bảo đảm việc thực hiện đầy đủ, chính xác, khoa học và hiệu quả, đáp ứng các mục tiêu, yêu cầu đề ra; thực hiện điều tra, đánh giá, phân loại nguồn thải trên cơ sở kế thừa kết quả hoạt động tổng điều tra kinh tế năm 2017 và các cuộc điều tra khác có liên quan.

     Việc điều tra, đánh giá, phân loại nguồn thải và xây dựng cơ sở dữ liệu về nguồn thải phải được thực hiện theo đúng kế hoạch, có hướng dẫn, tập huấn, kiểm tra, giám sát chặt chẽ trong quá trình thực hiện; đặc biệt coi trọng việc đánh giá, nghiệm thu kết quả thực hiện.
     Cơ sở dữ liệu về nguồn thải phải có khả năng mở rộng, tùy chỉnh và linh hoạt, đảm bảo kết nối thông suốt từ Trung ương đến địa phương, phù hợp với khung cấu trúc Chính phủ điện tử.

     Về tổ chức thực hiện dự án, Thủ tướng Chính phủ phân công rõ cho các Bộ, ngành, UBND các tỉnh, TP trực thuộc Trung ương.

     Bộ Tài nguyên và Môi trường chủ trì, phối hợp với các Bộ, ngành, UBND các tỉnh, TP trực thuộc Trung ương tổ chức triển khai thực hiện các nhiệm vụ của Dự án; hướng dẫn, theo dõi, tập huấn, kiểm tra, giám sát việc thực hiện Dự án; tổng hợp kinh phí đề nghị hỗ trợ một phần từ Trung ương đối với các địa phương chưa cân đối được ngân sách, gửi Bộ Tài chính phân bổ; tổ chức sơ kết, đánh giá kết quả thực hiện Dự án theo phân kỳ; hàng năm tổng hợp, báo cáo Thủ tướng Chính phủ kết quả thực hiện; chủ trì, phối hợp với các Bộ, ngành liên quan và UBND các tỉnh, TP trực thuộc Trung ương kịp thời giải quyết các vướng mắc trong quá trình thực hiện Dự án; trường hợp vượt quá thẩm quyền, đề xuất, báo cáo Thủ tướng Chính phủ xem xét, tháo gỡ.
     Các Bộ: Công an, Quốc phòng chủ trì thực hiện công tác điều tra, đánh giá, phân loại và xây dựng cơ sở dữ liệu nguồn thải thuộc phạm vi quản lý theo nhiệm vụ được giao, bảo đảm đúng tiến độ và đạt được mục tiêu, yêu cầu đề ra; cân đối, bố trí đủ kinh phí thực hiện Dự án; phê duyệt và triển khai thực hiện nội dung Dự án do Bộ chủ trì thực hiện; hàng năm, tổng hợp, đánh giá việc thực hiện các hoạt động của Dự án gửi Bộ Tài nguyên và Môi trường tổng hợp, báo cáo Thủ tướng Chính phủ.

     Bộ Kế hoạch và Đầu tư có trách nhiệm cung cấp kết quả của hoạt động Tổng điều tra kinh tế năm 2017 và các nhiệm vụ có liên quan cho Bộ Tài nguyên và Môi trường trước ngày 28/2/2018 để làm căn cứ xây dựng Kế hoạch thực hiện Dự án.
     Các Bộ: Công Thương, Giao thông vận tải, Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Xây dựng, Y tế phối hợp cung cấp thông tin, cơ sở dữ liệu liên quan phục vụ công tác điều tra, đánh giá, phân loại nguồn thải.

     Bộ Tài chính phối hợp với Bộ Tài nguyên và Môi trường cân đối, đảm bảo nguồn kinh phí thực hiện Dự án trong dự toán chi sự nghiệp môi trường của ngân sách Trung ương hàng năm theo quy định của Luật Ngân sách nhà nước.

     UBND các tỉnh, TP trực thuộc Trung ương chủ trì, bố trí kinh phí từ nguồn ngân sách sự nghiệp BVMT của địa phương để thực hiện công tác điều tra nguồn thải trên địa bàn theo Phương án điều tra của Bộ Tài nguyên và Môi trường, bảo đảm đúng tiến độ và đạt được mục tiêu, yêu cầu đề ra; đầu tư trang thiết bị, nhân lực để quản lý, khai thác, vận hành, cập nhật, sử dụng thông tin, cơ sở dữ liệu về nguồn thải trên địa bàn quản lý; hàng năm, tổng hợp, đánh giá việc thực hiện các hoạt động của Dự án, gửi Bộ Tài nguyên và Môi trường để tổng hợp, báo cáo Thủ tướng Chính phủ. Trong quá trình tổ chức triển khai thực hiện Dự án, nếu có khó khăn, vướng mắc, gửi Bộ Tài nguyên và Môi trường để được kịp thời tháo gỡ.