เพื่อให้ ธสน. บรรลุวิสัยทัศน์ข้างต้น ธสน. มีภารกิจที่ต้องดำเนินการและให้ความสำคัญ ดังนี้
1. สนับสนุนผู้ประกอบการด้วยบริการอย่างครบวงจรในเวทีโลก (Total Solution)
2. เป็นกลไกของภาครัฐในการผลักดันนโยบายการพัฒนาเศรษฐกิจไทย (Policy Operation)
3. ผลักดันขีดความสามารถของอุตสาหกรรมไทย (Economic Competitiveness)
4. ขับเคลื่อนการพัฒนาอย่างยั่งยืนของเศรษฐกิจไทยและภูมิภาค (Sustainable Development)