1971年秋季，廣東省革命委員會成立了省“工業三廢”治理領導小組，由省革委會副主任袁德良任組長。1972年成立了省治理工業“三廢”辦公室。1973年10月省委決定成立省革命委員會環境保護辦公室，歸省工交辦；1975年歸口省建委；1980年根據《中華人民共和國環境保護法（試行）》的規定成立省環境保護局，一級機構；1994年機構改革，省環保局列為省政府組成部門。現廣東省環境保護局是廣東省人民政府主管全省環境保護工作的直屬機構，也是廣東省民用核設施核事故預防和應急管理委員會、廣東省珠江綜合整治工作聯席會議的日常工作機構。

    1973年，省革命委員會環境保護辦公室編制定員為20名；1980年改名為省環保局，編制定員為60名。現編制定員82名，內設10個職能處室：辦公室、政策法規處、規劃財務處、科技處、污染控制處、監督管理處、核應急與輻射環境管理處、人事處、監察室、珠江綜合整治工作聯席會議辦公室；環保局下屬10個直屬事業單位，即：省環境保護監測中心站、省環境輻射研究監測中心、省環境保護學校、省環境保護局機關服務中心、省廢物管理中心、省環境保護宣傳教育中心、省環境監察總隊、省東深水質保護監理站、省環境資訊中心、省環境技術中心。

    根據法律的有關規定，省政府確定省環保局主要職責如下：

    一、貫徹執行國家環境保護、放射源安全及民用核設施核事故預防和應急管理的方針、政策和法律、法規；擬訂並監督實施我省環境保護法規、規章和標準；擬訂並組織實施放射源安全的地方性法規和技術標準；制訂環境保護規劃和計劃；組織編制環境功能區劃。

    二、監督管理大氣、水體、土壤、噪聲、固體廢物、輻射（放射性、電磁輻射）、有毒化學品以及機動車等污染的防治工作，調查處理重大污染事故和生態破壞事件；協調解決環境污染糾紛；負責環境監察和環境保護行政稽查；指導、協調和監督海洋環境保護工作；負責查處環境行政違法行為，審理環境保護行政復議案件。

    三、組織編制環境保護任期目標，指導協調各市和有關行業環境保護責任目標；檢查指導城市環境綜合整治及其定量考核工作。

    四、受省政府委託，對重大經濟和技術政策、發展規劃以及重大經濟開發計劃組織環境保護影響評價，並對由省政府審批的專項規劃的環境影響報告書進行審查;監督建設項目環境影響評價制度和“三同時”制度的貫徹執行情況;審批環境影響評價文件；負責組織驗收建設項目的環境保護設施。

    五、指導、管理、監督排污費的徵收和使用；會同有關部門管理省級環境污染治理資金和省級環境保護專項資金。

    六、監督對生態環境有影響的自然資源開發利用活動、重要生態環境建設和生態破壞恢復工作；監督檢查各種類型自然保護區以及風景名勝區、森林公園環境保護工作；監督檢查生物多樣性保護、野生動植物保護、濕地環境保護；指導、協調和監督全省農村生態環境保護、生態示範區建設。

    七、組織協調環境保護科學研究和技術引進，組織重大技術攻關和技術示範；推進及監督迴圈經濟、清潔生產的實施；負責環境保護設施運營資質單位監督管理工作；指導和推動環境保護產業發展。

    八、負責核事故、輻射環境事故應急工作；組織制訂民用核設施事故預防方案，編制和實施核電廠和核熱電廠的場外應急計劃；協助國家對民用核設施發生的核與輻射事故進行調查處理；組織調解民用核設施單位涉及核事故預防和應急方面的糾紛；負責輻射環境、放射性廢物管理工作；對核設施安全、核技術應用、伴有放射性礦產資源開發利用中的污染防治工作實行統一監督管理；對電磁輻射環境保護工作實施監督管理；對核材料的管制和核承壓設備實施安全監督；負責放射源的銷售、使用、運輸、貯存和廢棄物處置安全的統一監管；對《全面禁止核子試驗條約》廣州核查臺站的管理；參與反核與輻射恐怖襲擊的工作；註冊核安全工程師的初審工作。

    九、負責環境監測、統計、資訊管理工作；組織建設和管理環境監測網和資訊網；組織編報環境品質報告書；發佈環境狀況公報。

    十、組織、指導環境保護、核事故應急及放射源安全宣傳教育工作；組織環境保護和民用核技術的對外交流與合作；歸口管理環境保護項目利用外資工作。

    十一、負責管理直屬單位，指導市、縣環境保護行政主管部門的業務工作和各行業環境保護工作；協助地級以上市管理環境保護行政主管部門的領導幹部。

    十二、承辦省人民政府和國家環境保護總局交辦的其他事項。