Kế hoạch xác định mục tiêu, nhiệm vụ từ nay đến 2020 gồm tăng cường năng lực giám sát khí hậu, cảnh báo sớm thiên tai; bảo đảm an ninh lương thực, an ninh về nước; chủ động ứng phó với thiên tai; chống ngập cho các thành phố lớn; củng cố đê sông, đê biển và an toàn hồ chứa; giảm nhẹ phát thải khí nhà kính, phát triển nền kinh tế theo hướng carbon thấp; tăng cường năng lực quản lý, hoàn thiện cơ chế chính sách về biến đổi khí hậu.
Trong kế hoạch còn gồm huy động sự tham gia của các thành phần kinh tế, các tổ chức khoa học, chính trị - xã hội - nghề nghiệp và các tổ chức phi chính phủ trong ứng phó với biến đổi khí hậu; thí điểm mô hình cộng đồng thích ứng với biến đổi khí hậu; nâng cao nhận thức, phát triển nguồn nhân lực; phát triển khoa học và công nghệ làm cơ sở cho việc xây dựng chính sách, đánh giá tác động, xác định các giải pháp thích ứng và giảm nhẹ biến đổi khí hậu; hợp tác quốc tế, nâng cao vị thế và vai trò của Việt Nam trong các hoạt động quốc tế về biến đổi khí hậu; huy động các nguồn lực và tài chính ứng phó với biến đổi khí hậu.
Trong giai đoạn từ 2012 - 2015, Kế hoạch hành động quốc gia về biến đổi khí hậu sẽ ưu tiên 10 chương trình, đề án trọng tâm về các vấn đề biến đổi khí hậu, công nghệ dự báo và mạng lưới quan trắc khí tượng thủy văn; quản lý các hoạt động giảm nhẹ phát thải khí nhà kính; dự án chống ngập úng tại một số thành phố lớn; cải tạo hệ thống đê biển; mô hình cộng đồng ứng phó với biến đổi khí hậu...