三北工程建设之初为了从根本上改变三北地区生态面貌，改善人们的生存条件，促进农牧业稳产高产，维护粮食安全，把农田防护林作为工程建设的首要任务，集中力量建设以平原农区的防护林体系。

二期工程，随着经济体制的改革与深化，为进一步调动群众投身工程建设的积极性与主动性，工程建设提出了建设生态经济型防护林体系的指导思想，使生态治理与经济发展相协调，生态建设与群众脱贫致富相统一，改变单一生态型防护林建设模式，做到农林牧、土水林、带片网、乔灌草、多林种、多树种、林工商七个结合，使防护林体系达到结构稳定、功能完善，生态、经济、社会效益有机结合。

三期工程，1996年启动，总投资78.57亿元，是前十五年总投资的2倍多，奋斗目标是在造林4万平方公里。到20世纪末，在东北西部到内蒙东部、京津与河北北部、黄土高原、新疆绿洲等地区建成了一批不同等级的区域性防护体系，使三北地区环境质量有很大改善。从三北地区的实际出发，按照先易后难，先急后缓，由近及远，突出重点的方针，在三北农牧业生产迫切需要、自然条件较好的地区，选定一批党政领导重视、基础工作扎实的县旗，进行重点扶持，有计划、有步骤地建成一批区域性防护林体系。提出到2000年，在东北西部和内蒙古东部、京津和河北北部、黄土高原、毛乌素沙地、新疆绿洲等地建成一批规模不等的区域性防护林体系。

2012年8月26日到27日，国务院在山西省朔州市召开三北防护林工作会议，中共中央政治局委员、国务院副总理回良玉在会上强调，要深刻认识三北防护林体系建设的重要性和艰巨性，把防沙治沙和水土保持作为根本任务，把改善生态环境和满足民生需求作为基本要求，把人工治理和自然修复作为主要手段，坚持全面推进，加强基地建设，完善政策措施，加大投入力度，创新体制机制，凝集各方力量，大力保护和扩大林草植被，努力走出一条生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。

四期工程，根据日益严峻的防沙治沙形势，提出了以防沙治沙为主攻方向。根据中央关于建设社会主义新农村的战略部署，在工程建设中提出了“建设一个亮点、统筹三大区域”的工程建设思路，开展了新农村建设试点、农防林更新改造和重点农区、重点沙区和水土流失区的高标准防护林建设。

2018年12月24日，国务院新闻办在北京举行发布会，请中国科学院副院长张亚平、国家林业和草原局副局长刘东生、沈阳应用生态研究所所长朱教君介绍《三北防护林体系建设40年综合评价报告》有关情况，并答记者问。三北工程建设40年来，我国防风固沙林面积增加154%，对沙化土地减少的贡献率约为15%，2000年后我国土地沙化呈现出整体遏制、重点治理区明显好转态势。

2020年8月18日，从国家林业和草原局获悉：三北防护林体系建设工程五期即将完成。