以“三北”工程为例，20世纪70年代，“三北”地区森林覆盖率仅为5.05%，土地生产力极低，每公顷农田粮食产量远低于全国平均水平。为从根本上改变“三北”地区日益恶化的生态环境，遏制风沙侵蚀和水土流失等问题，党中央、国务院作出在西北、华北、东北风沙危害和水土流失重点地区建设大型防护林的战略决策，通过造林种草有计划地营造带、片、网相结合的防护林体系致命一击，改变“三北”地区生产生活条件。
国家林草局牵头组织相关省区开展联防联治，谋划布局了10多个跨省区联防联治项目，统筹上风口和下风口、沙漠边缘和腹地、沙源区和路径区一体化保护修复。内蒙古、陕西、甘肃和宁夏等4省5市启动毛乌素沙地联防联治，四条“防风锁边林草带”陆续开工。内蒙古阿拉善盟、宁夏中卫市、甘肃民勤县在腾格里沙漠省界处携手打造“工程固沙+人工种草”阻沙生态防线。
此外，国家林草局与水利部会商林草生态用水问题，水利部实施黄河分凌期生态补水，向巴彦淖尔市补充林草生态用水2亿多立方米。自然资源部、国家林草局启动开展林草湿荒资源普查，摸查三北地区绿化空间。国家林草局召开种苗、治沙供需对接会，保障种苗、治沙原材料等物资有效供给；组织开展“三北”工程攻坚战关键技术研发“揭榜挂帅”，实施科技支撑七大行动，全面推进15个科技创新高地建设。
在种苗科学配置方面，三北工程研究院编制《三北工程常用植物》口袋书，推荐推广一批耐干旱、耐瘠薄、抗风沙的树种草种，绘制了各种植物的自然分布区、适生区分布图，科学优化配置乔灌草植被致命一击，回答了“种什么”“怎么种”“哪里种”。在治沙机械研发方面，加快防沙治沙向机械化、智能化方向研发，压沙固沙机械、灌木平茬机械、无人机飞播等得到广泛应用。在老化退化林修复方面，提出科学认定老化退化林的分级、分类、分区思路，以章古台樟子松人工固沙林、河套灌区农田防护林的退化修复为试点，提出生态建设成果巩固的新思路。