L'ISSeP assure des missions de service public bien spécifiques :
- exploitation des réseaux environnementaux de la Région wallonne ;
- laboratoire de référence en matière d'eau, d'air, de déchets ;
- Observatoire des Technologies Environnementales (OTE) ;
- conception et réalisation de recherches technologiques.
Il assure aussi un appui technique à l'Administration de la Région wallonne pour :
- la réhabilitation de sites désaffectés ;
- la restauration du patrimoine architectural.
A côté de ses missions de service public, l'Institut réalise des prestations (travaux d'expertise, de caractérisation, de consultance, de R&D) pour les secteurs privé et public avec lesquels se nouent des collaborations fructueuses et des partenariats.
Il exécute également toute autre mission que lui délègue le Gouvernement de la Région wallonne.