该行动计划涉及渤海全海区、环渤海的辽宁省、河北省、山东省和天津市“三省一市”，包括“1+12”沿海城市，即天津市和其他12个沿海地级及以上城市。“参战”部门包括科技部、工业和信息化部、财政部、住房城乡建设部、交通运输部、水利部、农业农村部、文化和旅游部、应急部、市场监管总局、林草局、中国海警局等。
通过三年综合治理，大幅降低陆源污染物入海量，明显减少入海河流劣Ⅴ类水体；实现工业直排海污染源稳定达标排放；完成非法和设置不合理入海排污口（下称“两类排污口”）的清理工作；构建和完善港口、船舶、养殖活动及垃圾污染防治体系；实施最严格的围填海管控，据千讯咨询发布的《中国工业市场前景调查分析报告》显示，持续改善海岸带工业生态功能，逐步恢复渔业资源；加强和提升环境风险监测预警和应急处置能力。到2020年，渤海近岸海域水质优良（一、二类水质）比例达到73%左右。
在工业直排海污染源排放方面，行动计划要求，提高污（废）水处理能力，保证污（废）水处理设施运行有效性和稳定性，督促工业直排海污染源全面稳定达标排放。工业集聚区污（废）水集中处理设施执行国家排放标准中相关限值（具体要求由生态环境部会同有关部门另行印发）。
据悉，三省一市根据当地水质状况和治理需求，确定沿海城市执行国家排放标准中水污染物特别排放限值的行业、指标和时限。2019年6月底前，沿海城市制定不达标工业直排海污染源全面稳定达标排放改造方案。2020年7月起，工业直排海污染源实现稳定达标排放。
环渤海是我国经济社会发展最迅速的区域之一，已形成辽东半岛、京津唐和山东半岛三大城市群，而且，辽宁沿海经济带、天津滨海新区、河北沿海地区、黄河三角洲高效生态经济区和山东半岛蓝色经济区均已上升为国家战略。
持续几十年的经济快速增长驱动了渤海大规模的围填海，造成岸线人工化和潮滩面积大幅减少。愈演愈烈的围填海开发使得渤海早已不堪负重的环境和生态进一步朝着退化的方向发展。渤海已成为“油池子”，由于“重海洋经济发展，轻海洋环境保护”，渤海海岸线与海洋环境面临空前巨大的污染压力。