三北工程建設之初，確定了通過大規模植樹造林，使三北地區的風沙危害和水土流失得到治理，從根本上改變三北地區生態面貌，改善人們的生存條件，促進農牧業穩産高産，提高人民生活水平，維護生態安全、國土安全、糧食安全的總體目標。提出了在保護好現有植被的基礎上，大力開展植樹造林，“建立一個符合三北地區自然和經濟規律，高生産力的自然與人工相結合的以木本植物為主體的龐大生物群體”的防護林體系建設思想。同時，確定了“從實際出發，緊密結合群眾生産和生活，因地制宜、因害設防、由近及遠、先易後難、有重點有陣地的推進；實行防護林、經濟林、薪炭林、用材林、四旁植樹相結合，網片帶相結合，喬灌草相結合，造封管相結合，植苗造林、直播造林、飛播造林、封山育林和多種造林方式相結合”的工程建設基本思路。

　　遵循這一基本思路，工程建設出現了“三個突破、一個改變”。一是以防護林為主體，多林種相結合，突破了過去在“三北”地區片面強調營造用材林的做法。二是實行網帶片相結合，突破了過去單搞林帶的舊模式。三是實行喬灌草結合，在降雨量400毫米以下的地區以灌木為主，突破了過去栽樹就栽喬木的老框框。四是封山育林和人工造林並重，改變了過去單純依靠人工造林的思想和做法。

　　一期工程按照因地制宜、因害設防的基本原則，在農牧交錯地帶的長城沿線緊密結合基本農田和基本草牧場建設，確定了194個重點建設縣，通過實施主體工程和區域工程相結合，將70%的國家專項投資和70%的建設任務安排到這些重點縣，重點開展了以營造農田防護林、牧場防護林、重點地區防風固沙林、水土保持林為主體的防護林建設，取得了明顯成效。

　　三北防護林一期工程期間，其主要建設任務是造林533.33萬公頃，其中：固沙林帶7155千米，造林面積68.73萬公頃；農田防護林68.67萬公頃；基本草牧場防護林16.93萬公頃；水土保持林85萬公頃；水土保持薪炭林210萬公頃；經濟林28.87萬公頃。同時，確定祁連山、賀蘭山、羅山、六盤山、子午嶺、喬山、黃龍山和天山等林區為水源涵養林區。內蒙古潮格旗的天然梭梭林、克什克騰旗的紅皮雲杉林、科左後旗的大青溝珍貴闊葉林、新疆塔裏木河中游的胡楊林為自然保護區。

　　三北防護林一期工程建設目標是：萬里風沙線上的667萬公頃耕地和334萬公頃基本草牧場將得到保護，糧食和牧草産量將顯著提高；水土流失嚴重的115個縣森林覆蓋率由5%提高到18%，水土保持作用明顯，抗禦自然災害的能力增強，木料、燃料、飼料、肥料俱缺的狀況得到緩解，促進這一地區的農牧業生産和人民生活的改善。

　　一期工程七年，各地造林作業面積10109800公頃。實際保存面積5347200公頃。其中人工造林4591160公頃，封山育林718347公頃，飛播造林37693公頃。

　　二期工程，隨着經濟體制的改革與深化，為進一步調動群眾投身工程建設的積極性與主動性，工程建設提出了建設生態經濟型防護林體系的指導思想，即以生態效益為主，生態、經濟、社會效益有機結合，使生態治理與經濟發展相協調，生態建設與群眾脫貧致富相統一，改變單一生態型防護林建設模式，做到農林牧、土水林、帶片網、喬灌草、多林種、多樹種、林工商七個結合，使防護林體系達到結構穩定、功能完善，生態、經濟、社會效益有機結合，增強工程建設的持續發展能力。

　　二期工程在鞏固完善已有農田防護林體系建設的同時，重點安排跨越西北東部和內蒙古中部三省區的毛烏素沙地防風固沙林工程、跨越內蒙古東部和遼寧吉林西部三省區的科爾沁沙地防風固沙工程，跨越華北和西北六省區的京包--包蘭鐵路兩側的防護林工程，首都周圍兩市三地綠化工程，跨越西北、華北四省區的青少年黃河護岸林工程等五個重點工程，並在重點平原區開展了高標準農田防護林體系建設、主要風沙區防沙治沙示範區建設和重點水土流失區生物措施與工程措施相結合的水源涵養林和水土保持林建設。1989年又將山西昕水河流域6縣和陜西永壽縣、內蒙古科左中旗、甘肅省景泰、古浪縣等確定為生態經濟型防護林示範區，把防護林建設和區域經濟發展、農民脫貧致富有效結合起來，有力地促進了三北地區生態經濟兼用林的發展，帶動了群眾脫貧致富和區域經濟發展。

　　三北防護林二期工程期間，根據在繼續鞏固一期成果的基礎上，堅持以保護和發展植被、改善生態環境為主要目的，同時特別注意經濟效益，在主攻方向的確定上，林種、樹種的布局上，既要考慮防護作用，又要注意市場需要，做到“以短養長，長短結合”，由生産型轉向生産經營型，力爭少投入、多産出、早産出，增強防護林建設內部的經濟活力的要求，規劃的建設任務是人工造林637萬公頃；封山封沙育林育草155萬公頃；飛機播種17萬公頃。與此同時，還要管好現有林3200多萬公頃，撫育幼林398萬公頃，防治林木病蟲害368萬公頃，重點搞好142萬公頃森林的護林防火。

　　三北防護林二期工程建設目標是：在保護好現有森林植被，鞏固提高一期工程造林成果的基礎上，繼續進行人工造林、飛機播種、封山封沙育林育草，擴大森林植被，力爭到二期末有五十個縣（旗）實現綠化，建成一批帶、網、片有機結合，農、林、牧比例協調的區域性防護林體系，三北地區的森林覆蓋率由現在的5.9%提高到7.7%，進一步減輕風沙危害和水土流失，林業産值和收入有較大幅度的增長。

　　二期工程十年，各地造林作業面積14842164公頃。實際保存面積10776235公頃。其中人工造林7266884公頃，封山育林3054423公頃，飛播造林454928公頃。

　　三期工程，為充分發揮防護林體系的效益，推進防護林建設由點向面展開，從三北地區的實際出發，按照先易後難，先急後緩，由近及遠，突出重點的方針，在三北農牧業生産迫切需要、自然條件較好的地區，選定一批黨政領導重視、基礎工作紮實的縣旗，進行重點扶持，有計劃、有步驟地建成一批區域性防護林體系。提出到2000年，在東北西部和內蒙古東部、京津和河北北部、黃土高原、毛烏素沙地、新疆綠洲等地建成一批規模不等的區域性防護林體系。根據三北防護林體系建設省級標準和三北防護林體系建設縣級標準，經檢查，遼寧、吉林、黑龍江、北京、天津五省市和西部八省73縣基本建成縣級防護林體系雛形。

　　三期工程在鞏固已有建設成果的基礎上，又提出率先在東北三省和京津兩市以及西部八省73個縣建設區域性防護林體系的奮鬥目標，把建設以農田防護林為主的區域性防護林體系作為工程建設的重中之重，在計劃資金上優先予以保證，在科技推廣上重點給予支持，在政策措施上優先予以扶持。目前，東北三省和京津兩市許多地區都建成了跨流域、跨省區、跨山系、集中連片、規模浩大、布局合理的大型區域性防護林體系。

　　三北防護林三期工程期間，按照全面啟動，重點突破，由東向西全面梯次推進的要求。規劃造林任務量為4000750公頃，年平均任務量為800150公頃。其中人工造林2557366公頃，飛機播種造林287439公頃，封山（沙）育林1155945公頃，四旁植樹149124萬株。按林種分，其中防護林面積2759568公頃，佔總規劃面積的68.98%；，用材林面積422281公頃，佔總規劃面積的10.55%；經濟林面積595902公頃，佔總規劃面積的14.89%；薪炭林面積為189851公頃，佔總規劃面積的4.75%；特用林面積為33148公頃，佔總規劃面積的0.83%。同時，2000年前全面建成遼、吉、黑、京、津五省（市）省級防護林體系；在一、二期工程建設的基礎上集中資金、重點突破，建成毛烏素沙地、河西走廊、京、津周圍地區綠化工程和京包—包蘭鐵路兩側南口—巴彥高勒段防護林體系及以樟子松為主的三松造林工程等五項工程；與此同時在陜、甘、寧、青、新、晉、冀、內蒙古八省、區建成73個縣級防護林體系。

　　三北防護林三期工程建設目標是：三北地區的森林覆蓋率將提高到10%以上，約有2670萬公頃農田受到林網的保護，70%的農田實現林網化，年增産糧食1300多萬噸；使2000萬頃草場得到保護，增産牧草750萬噸；使25萬平方千米的水土流失面積得到治理，佔應治理面積的50%以上；使 10 萬平方千米的沙漠化土地得到治理；到本世紀末，在東北西部和內蒙古東部、京津和河北東北部、黃土高原、毛烏素沙地、新疆綠洲等地區將分別建成一批不同等級的區域性防護林體系，有30%左右的縣實現三北防護林體系總體規劃確定的建設目標；使三北地區的環境質量得到很大改善，人口容量明顯增加，為下個世紀中西部地區的開發建設奠定堅實基礎。

　　三期工程五年，各地造林作業面積9584925公頃。實際保存面積5913773公頃。其中人工造林3527990公頃，封山育林1996719公頃，飛播造林389064公頃。

　　五期工程深入貫徹落實科學發展觀，遵循自然規律、經濟規律和社會發展規律，以造林為重點，以生態修復為核心，以防風固沙為主要任務，以基地建設為抓手，大力推進科技、機制、管理和政策創新，促進工程建設由數量型向數量質量並重、由分散治理向規模治理、由單一造林向造林和經營並重、由人工措施為主向人工措施和自然修復相結合轉變，逐步形成穩定的防護林體系，努力構築北方綠色生態屏障，為建設生態文明，促進綠色增長作出貢獻。

　　五期工程的建設重點是，依據《國務院辦公廳關於進一步推進三北防護林體系建設的意見》，將三北五期工程區劃為東北華北平原農區、風沙區、黃土高原丘陵溝壑區和西北荒漠區4個建設區域，根據不同區域功能定位，規劃建設“四大防護林體系”，即，東北華北平原農區構建高效農業防護林體系，風沙區構建喬灌草相結合的防風固沙防護林體系，黃土高原丘陵溝壑區構建生態經濟型防護林體系，西北荒漠區構建以沙生灌木為主的荒漠綠洲防護林體系。

　　按照突出重點，規模治理的建設思路，在四大建設區域的框架內，針對國家發展戰略區、經濟發展活躍區、關係國計民生重點區的生態需求，進一步區劃18個重點治理區，重點進行農田防護林、防風固沙林、水土保持林、水源涵養林建設。在此基礎上規劃32個百萬畝防護林基地，涉及11個省（區）及新疆建設兵團。在基地建設中，以營造混交林為主。在樹種選擇上，充分考慮建設區域的立地條件和水資源狀況，盡可能喬灌草結合，做到適地適樹。

　　五期工程仍以增加和恢復森林植被為主要任務，建設內容以工程造林為主，兼顧三十二年來林分出現的質量問題，適度開展退化林分修復。本期規劃確定工程造林總面積1647.3萬公頃。其中，人工造林769.2萬公頃，佔46.7%；封山育林782.0萬公頃，佔47.5%；飛播造林96.1萬公頃，佔5.8%。同時，為鞏固以往造林成果，提高林分質量，五期工程規劃退化林分修復總任務193.6萬公頃。

　　五期工程的建設目標是：到2020年，五期工程規劃任務完成後，將在三北地區新增森林面積988.4萬公頃，為工程區森林覆蓋率貢獻2.27個百分點，50%以上可治理沙化土地面積得到初步治理，60%以上的退化林分得到有效修復，70%以上水土流失面積得到有效控制;80%以上的農田實現林網化。

　　五期工程十年，剛剛進行三年，各地前兩年造林作業面積1416521公頃（2013年的數據暫無統計）。其中人工造林814514公頃，封山育林595341公頃，飛播造林6666公頃。保存面積有待達到規定年限後檢查。

　　國務院三北防護林建設領導小組，研究確定工程建設的重大事項。工程建設由國家林業局主管。國家林業局西北華北東北防護林建設局（原林業部西北華北東北防護林建設局，簡稱三北局）具體負責三北工程的規劃、計劃、督導、檢查。三北地區各省、自治區、直轄市在林業主管部門內部成立工程建設專管機構，或固定專管人員，負責本省區工程建設的組織管理工作。工程建設範圍內的地、縣林業主管部門全權負責工程建設的組織管理工作。各鄉鎮林業站負責工程的組織實施工作。造林成果驗收合格後，按林業行業內部的職責分工進行資源的經營管理。工程建設中先後制定了《三北防護林體系建設技術管理辦法》、《三北防護林體系建設計劃管理辦法》、《三北防護林體系建設資金管理辦法》等11項管理辦法，使三北工程建設從種苗準備到檢查驗收全過程的每一個環節管理都有章可循，形成了一套較為完善的管理體系和組織實施措施，推進了工程建設組織管理逐步走上制度化、規範化的軌道。

　　隨着改革的深入和工程建設的發展，在計劃管理中不斷引入新的機制，加強計劃的實效性和嚴肅性。一是引入競爭機制，積極推行招標制。對一些重點建設項目公開招標，專家評議，民主決策，擇優扶持。對競標的工程項目從建設規劃，組織技術措施，配套資金落實，領導重視程度等方面進行評議打分，擇優安排，提高了工程投資效益和建設成效。二是投資計劃與任務挂鉤，推行合同制管理。在工程建設中，層層簽定建設任務合同書，明確項目規模、內容、質量、建設期限及職責，根據任務完成情況兌現國家補助資金，並進行獎懲，做到任務、資金和責任三落實。三是加強計劃的嚴肅性，推行檢查通報制。對計劃執行落實情況定期或不定期進行檢查，並將檢查結果及時通報，同時將其結果作為下年安排計劃的依據，確保計劃任務落實到山頭地塊。

　　三北工程建設的中央專項資金管理措施為：一是專款、專帳、專用，單獨管理。二是一般補助同準報帳制相結合。對大部分地區按建設任務下達年度補助費；對重點項目，根據責任狀先預撥70%的專項資金，於年底檢查驗收合格後，再撥付剩餘部分。三是實行“以獎代投”，從工程建設中拿出部分資金對建設成績顯著的地、縣進行“以獎代投”。四是加強資金使用的監督，定期對三北工程專項資金的管理和使用情況進行檢查，發現問題及時糾正。五是實行資金使用和流向的審計制度。對三北專項資金進行嚴格的財務審計，杜絕擠佔、挪用、改變投向等現象，確保國家投資的效益。

　　工程建設實行全面質量管理。一是實行技術承包制，對造林各環節由各級林業主管部門的工程技術人員進行現場指導和技術把關，實行技術承包，做到責、權、利相結合。二是實行質量檢查驗收制度，對造林質量層層堅持年度檢查、中期評估、竣工驗收和縣上自查、省上抽查、國家林業局核查的檢查驗收制度。三是進行質量跟蹤，實行全過程管理。各級工程管理部門對工程建設實行質量跟蹤管理，定期進行多方位的質量評估。四是建立重點項目通報制度。將重點項目檢查驗收的結果進行通報，有效地促進了造林質量的不斷提高。