西安市环境保护局是西安市人民政府主管全市环境保护工作的直属行政机构。主要职责是：贯彻执行国家环境保护的方针、政策、法律、法规，拟定全市地方环境保护规章、办法并监督执行；拟订全市环境保护规划；组织监督实施国家、省确定的重点区域、重点流域污染防治和生态保护规划；组织编制环境功能区划；组织实施水体、大气、土壤、噪声、废水、固体废物、有毒化学品、放射性电磁辐射、光辐射以及机动车等污染防治法规和规章；监督对生态环境有影响的自然资源开发利用活动、重要生态环境建设和生态破坏恢复工作；监督检查各类自然保护区、风景名胜区、森林公园、野生动植物、湿地环境保护工作；负责调查处理重点流域水污染防治工作；负责环境监理和环境保护行政稽查；负责向社会发布环境质量公报；制定和在组织实施各项环境管理制度；组织全市开发建设项目的环境影响评价；组织环境保护科技发展、科学研究和技术示范工程；负责环境监测、统计信息工作；组织全市环境保护宣传教育工作；负责开展国内、国际环境保护方面的合作交流和外资引进工作。承担西安市环境保护委员会办公室的日常工作。
　　西安市环境保护局内设八个职能处（室）：办公室、组织人事处、法规宣教处、计划投资处、污染控制处、自然生态保护处、开发监督处、科技监测处。