Trung tâm có chức năng, nhiệm vụ như sau:
- Làm nhiệm vụ đầu mối của hệ thống mạng lưới quan trắc môi trường quốc gia; đầu mối, phối hợp thực hiện quy hoạch tổng thể hệ thống quan trắc môi trường quốc gia.
- Thực hiện các chương trình quan trắc và đánh giá chất lượng môi trường quốc gia, các chương trình quan trắc môi trường mang tính liên vùng, liên tỉnh và xuyên biên giới, các chương trình quan trắc môi trường tại các điểm nóng, đặc thù và nhạy cảm về môi trường; phối hợp các cơ quan, đơn vị liên quan xây dựng và tổ chức thực hiện các chương trình quan trắc môi trường khác tại các tỉnh miền Bắc
- Xây dựng, quản lý cơ sở dữ liệu quốc gia về quan trắc môi trường, hệ thống thông tin về quan trắc môi trường; xây dựng hạ tầng công nghệ thông tin, mạng diện rộng để thu thập, quản lý, xử lý, phân tích, tổng hợp thông tin, số liệu quan trắc môi trường từ các trạm quan trắc môi trường tự động và các trạm quan trắc môi trường quốc gia, địa phương và các bộ, ngành; đánh giá và công bố thông tin, số liệu quan trắc môi trường cho cộng đồng; hướng dẫn nghiệp vụ và hỗ trợ kỹ thuật quản lý số liệu quan trắc môi trường; đánh giá, dự báo, cảnh báo ô nhiễm môi trường và sức chịu tải của các thành phần môi trường theo các tỉnh và vùng trên phạm vi cả nước
- Đầu mối quốc gia thực hiện phân tích trọng tài môi trường; tổ chức các chương trình thử nghiệm thành thạo trên phạm vi cả nước.
- Tham gia các mạng lưới quan trắc, giám sát môi trường các tỉnh và toàn cầu, ứng phó môi trường toàn cầu
- Nghiên cứu, triển khai ứng dụng các phương pháp, công nghệ mới trong quan trắc môi trường
- Phối hợp, tham gia thẩm định điều kiện hoạt động dịch vụ quan trắc môi trường của các tổ chức trên địa bàn các tỉnh miền Bắc theo phân công của Tổng cục trưởng
- Phối hợp kiểm tra, hướng dẫn kỹ thuật việc thực hiện quan trắc môi trường của các địa phương, các khu công nghiệp, cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ và các tổ chức khác tại các tỉnh miền Bắc
- Phối hợp, tham gia hướng dẫn và tổ chức thực hiện việc quản lý chất lượng, kiểm định, hiệu chuẩn, thử nghiệm các thiết bị quan trắc môi trường và chuẩn đo lường
- Phối hợp xây dựng báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia, báo cáo chuyên đề về môi trường và các báo cáo môi trường khác
- Phối hợp xây dựng và tổ chức thực hiện hệ thống chỉ tiêu môi trường, chỉ tiêu thống kê môi trường và các bộ chỉ thị môi trường theo quy định
- Phối hợp đánh giá sự tồn lưu và tác hại của chất độc hóa học chứa dioxin do quân đội Mỹ sử dụng trong chiến tranh ở Việt Nam; các chất hữu cơ khó phân hủy (POPs) và các chất độc hại khác theo sự phân công của Tổng cục trưởng
- Thực hiện các chương trình, đề án, dự án, đề tài nghiên cứu, ứng dụng khoa học công nghệ, hợp tác quốc tế về quan trắc, phân tích môi trường theo phân công của Tổng cục trưởng
- Tham gia xây dựng tiêu chuẩn, quy chuẩn, định mức kinh tế - kỹ thuật,quy định kỹ thuật đối với hoạt động quan trắc môi trường theo phân công của Tổng cục trưởng
- Thực hiện các hoạt động tư vấn, dịch vụ theo quy định của pháp luật
+ Quan trắc môi trường, phân tích môi trường, phân tích Dioxin và độc chất; thử nghiệm thành thạo; đánh giá chất lượng và duy trì vận hành hệ thống quan trắc tự động, liên tục
+ Quản lý chất lượng, kiểm định, hiệu chuẩn phương tiện đo và chuẩn đo lường; chứng nhận, bảo dưỡng, vận hành, sửa chữa thiết bị, hệ thống quan trắc; chế tạo, cung cấp thiết bị và các chất chuẩn
+ Thông tin, dữ liệu môi trường, chỉ tiêu thống kê môi trường, bộ chỉ thị môi trường; ứng dụng công nghệ thông tin và viễn thông trong quan trắc môi trường; xây dựng báo cáo hiện trạng môi trường các cấp, báo cáo đánh giá môi trường chiến lược, báo cáo đánh giá tác động môi trường và các loại báo cáo môi trường khác
+ Xây dựng định mức kinh tế - kỹ thuật, đơn giá trong quan trắc môi trường;
+ Xây dựng hệ thống quản lý chất lượng theo các tiêu chuẩn quốc gia, quốc tế.