המשרד פועל בשלוש רמות: ארצית, מחוזית ומקומית.
ברמה הארצית: נושא המשרד באחריות לניסוחה של מדיניות ארצית משולבת וכוללנית, וכן לפיתוח אסטרטגיות, תקנים וקדימויות להגנת הסביבה. במישור זה פועלים במשרד אגפים ומחלקות העוסקים בטיפול בנושאים הסביבתיים המקצועיים, במנגנון האדמיניסטרטיבי ובקשרי גומלין עם האזרח.
ברמה המחוזית: פועל המשרד באמצעות שישה מחוזות, לפי חלוקה גיאוגרפית המקבילה למחוזות משרד הפנים. כל אחד מהמחוזות פועל על-פי המאפיינים והצרכים הסביבתיים הייחודיים של הישובים בתחום אחריותי , כמו: יישום המדיניות הסביבתית-לאומית, מעורבות בתהליכי התכנון הפיסי, הדרכת הרשויות המקומיות לגבי אחריותן הסביבתית, פיקוח ואכיפה של חוקי איכות הסביבה ברשויות המקומיות, ניסוח דרישות והתניות סביבתיות ברשיונות עסק, ליווי ולהכוונה של היחידות הסביבתיות וייזום פרויקטים סביבתיים במחוזות וקידומם.