يقوم قسم التلوث البيئي بأجراء البحوث والدراسات وتقديم الاستشارات العلمية والبيئية التي تهدف إلى المساهمة في حل المشاكل البيئية والتفاعل مع مشاكل البيئة المحيطة، فضلاً عن مواكبة التطور العلمي والتقني في مجال حماية البيئة وتحقيق مفهوم التكامل في قضايا البيئة والتنمية المستدامة من خلال القيام بالأنشطة العلمية البحثية والتطويرية المندرجة ضمن مهام ومسؤوليات مركز البحوث البيئية والمتعلقة بتشخيص تلوث الأوساط البيئية (الهواء والماء و التربة) ونقل تقنيات حماية البيئة، وتطوير نظم البرامج البيئية، والحد من المخاطر البيئية، وإبداء الرأي حول التأثير البيئي للمشروعات بمختلف أنواعها قبل إنشائها. وكما يسعى القسم إلى القيام بحملات التوعية بمختلف الوسائل للتعريف بالبيئة وقواعد وأسس حمايتها من التلوث وإزالة أسبابه في حالة وجوده.

يتطلع قسم التلوث البيئي لاجراء البحوث والدراسات ضمن المجالات البحثية العلمية الآتية:

1. التعرف على تلوث الأوساط البيئية وتحديد نوعية ومصادر ومستويات ملوثاتها بهدف اقتراح برامج التحكم في تلك الملوثات والحد من مخاطرها.

2. تبني وتطوير تقنيات معالجة مياه الصرف بأنواعها المختلفة بهدف حماية البيئة من التلوث وإعادة استخدام نواتجها المائية والصلبة للأغراض المختلفة.

3. تطوير وتبني تقنيات ملائمة للتحكم في التلوث والحد من مخاطره بهدف تعزيز مفهوم التنمية الآمنة.

4. تقييم المخاطر وتقييم الآثار البيئية للمشاريع التنموية بهدف الحد من آثارها البيئية والاجتماعية والاقتصادية.

5. الإسهام  في دراسة مختلف الظواهر البيئية المسببة للتصحر لاقتراح الخطط المناسبة لمكافحته والحد من آثاره.

6. تعزيز استخدام تقنيات الاستشعار عن بعد وتقنيات الرصد البيئي وأنظمة المعلومات الجغرافية في دراسة ومتابعة التلوث البيئي لوضع الخطط المناسبة لمكافحته.

7. دراسة ومتابعة قضايا البيئة العالمية كالتغير المناخي وحماية طبقة الأوزون لغرض بلورة التوجهات الوطنية من الناحية العلمية حيال إجراءات التحكم والحد من آثارها المصاحبة.