๑. จัดทำข้อเสนอเชิงนโยบายและแผนยุทธศาสตร์เพื่อส่งเสริมและพัฒนาวิทยาศาสตร์ศึกษาและคณิตศาสตร์ศึกษาเพื่อความเป็นเลิศ ตลอดจนศาสตร์อื่น ๆ ด้านวิทยาศาสตร์ศึกษาและคณิตศาสตร์ศึกษา
๒. ส่งเสริม สนับสนุน วิเคราะห์ วิจัย และขับเคลื่อนเพื่อนำสู่การปฏิบัติให้เกิดการพัฒนาคุณภาพวิชาการและการพัฒนารูปแบบกระบวนการเรียนรู้เพื่อการพัฒนาต่อยอดผู้มีศักยภาพสูงด้านวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ ตลอดจนศาสตร์อื่น ๆ ด้านวิทยาศาสตร์ศึกษาและคณิตศาสตร์ศึกษา
๓. รับผิดชอบการบริหารจัดการกลุ่มโรงเรียนวิทยาศาสตร์เพื่อความเป็นเลิศและการต่อยอดผู้มีศักยภาพสูงด้านวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ในสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน
๔. ประสานงานและสร้างระบบภาคีเครือข่ายทั้งในและต่างประเทศ เพื่อการส่งเสริมและพัฒนาความเป็นเลิศทางด้านวิทยาศาสตร์ศึกษาและคณิตศาสตร์ศึกษา ตลอดจนศาสตร์อื่น ๆ ด้านวิทยาศาสตร์ศึกษาและคณิตศาสตร์ศึกษา
๕. กำกับ ติดตาม ประเมินผล การส่งเสริมและพัฒนาวิทยาศาสตร์ศึกษาและคณิตศาสตร์ศึกษาเพื่อความเป็นเลิศ ตลอดจนศาสตร์อื่น ๆ ด้านวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ศึกษา และเผยแพร่แก่สาธารณชน
๖. ปฏิบัติงานในฐานะเลขานุการของคณะกรรมการพัฒนาโรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัยและองค์คณะบุคคลอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง
๗. ปฏิบัติงานร่วมกับหรือสนับสนุนการปฏิบัติงานของหน่วยงานอื่นที่เกี่ยวข้องหรือที่เลขาธิการคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐานมอบหมาย