Mục tiêu tổng quát là xây dựng quy hoạch tổng thể hệ thống quan trắc môi trường quốc gia bao gồm chương trình quan trắc chất lượng môi trường tại các lưu vực sông và hồ liên tỉnh, các vùng kinh tế trọng điểm, khu vực tập trung nhiều nguồn thải, có nguồn thải lớn tác động liên tỉnh, quan trắc môi trường xuyên biên giới và chương trình quan trắc đa dạng sinh học để đánh giá hiện trạng và theo dõi diễn biến chất lượng môi trường, kịp thời cung cấp thông tin, dữ liệu và nâng cao năng lực cảnh báo, dự báo chất lượng môi trường phục vụ công tác quản lý và công khai thông tin tới cộng đồng.

Việc lập quy hoạch tổng thể quan trắc môi trường quốc gia phải đáp ứng các nội dung cơ bản: Xây dựng nội dung về phân tích, đánh giá hiện trạng mạng lưới quan trắc môi trường quốc gia; hệ thống phòng thí nghiệm, phân tích môi trường và hệ thống quản lý số liệu, dữ liệu quan trắc môi trường; xây dựng quan điểm, mục tiêu, lựa chọn phương án quy hoạch tổng thể hệ thống quan trắc môi trường quốc gia phù hợp với phân vùng môi trường, định hướng quan trắc và cảnh báo môi trường trong quy hoạch bảo vệ môi trường.

Bên cạnh đó, xây dựng nội dung về bố trí mạng lưới quan trắc môi trường quốc gia, bao gồm định hướng các điểm, thông số, tần suất quan trắc môi trường đất, nước, không khí trên phạm vi cả nước và các trạm quan trắc tự động; định hướng phát triển hệ thống phòng thí nghiệm, phân tích môi trường và hệ thống quản lý số liệu, dữ liệu quan trắc môi trường.

Công tác quan trắc môi trường được thực hiện đối với các thành phần môi trường khác nhau, bao gồm: nước, không khí, đất, trầm tích, tiếng ồn,... Đối với từng thành phần môi trường khác nhau thì mục đích, yêu cầu và việc thực hiện quan trắc có sự khác nhau, mang tính đặc thù riêng. Do đó, để xây dựng được quy hoạch tổng thể cần thiết phải xây dựng được các quy hoạch quan trắc riêng đối với từng thành phần môi trường.

Định hướng phát triển hệ thống phòng thí nghiệm, phân tích môi trường và hệ thống quản lý số liệu, dữ liệu quan trắc môi trường, trong đó, về định hướng phát triển các phòng thí nghiệm, rà soát, đánh giá năng lực các phòng thí nghiệm tham gia công tác quan trắc môi trường; xây dựng định hướng phát triển hệ thống phòng thí nghiệm theo hướng nâng cao năng lực quan trắc, phân tích của cơ sở hiện có; tăng cường năng lực của các phòng thí nghiệm đối với hoạt động kiểm soát chất lượng và đảm bảo chất lượng (QA/QC);...

Xây dựng định hướng liên kết mạng lưới, cơ sở dữ liệu, số liệu quan trắc môi trường quốc gia với mạng lưới, cơ sở dữ liệu, số liệu quan trắc môi trường cấp tỉnh và kết nối mạng lưới quan trắc môi trường.

Lựa chọn danh mục các dự án quan trắc môi trường quốc gia cần ưu tiên thực hiện, trong đó tập trung vào các lĩnh vực: Triển khai các chương trình quan trắc tổng thể theo quy hoạch đã được phê duyệt; đầu tư bổ sung một số trạm quan trắc tự động tại các khu vực ưu tiên cao theo quy hoạch; đầu tư thiết bị, nhân lực phục vụ cho công tác quản lý các nguồn thông tin, dữ liệu quan trắc môi trường; tăng cường năng lực quan trắc môi trường cho các trạm quan trắc môi trường quốc gia và địa phương;...