根據《方案》，“海洋工程裝備工程”將從深海油氣資源開發裝備創新發展、深海油氣資源開發裝備應用示范、深海油氣資源開發裝備創新公共平臺建設三方面組織實施，旨在突破深遠海油氣勘探裝備、鉆井裝備、生產裝備、海洋工程船舶、其他輔助裝備以及相關配套設備和系統的設計制造技術。
《方案》提出，到2016年，我國海洋工程裝備實現淺海裝備自主化、系列化和品牌化，深海裝備自主設計和總包建造取得突破，專業化配套能力明顯提升，基本形成健全的研發、設計、制造和標準體系，創新能力顯著增強，競爭力進一步提升。到2020年，全面掌握主力海洋工程裝備的研發設計和制造技術，具備新型海洋工程裝備的設計與建造能力，形成較為完整的科研開發、總裝建造、設備供應和技術服務的產業體系，海洋工程裝備產業的競爭能力明顯提升。
《方案》明確了五項主要任務。一是加快主力裝備系列化研發，形成自主知識產權。通過引進消化吸收再創新，開展物探船、半潛式鉆井/生產/支持平臺、海洋調查船等主力裝備的系列化設計研發，著力攻克關鍵技術，加強技術標準制定，形成具有自主知識產權的品牌產品，擴大市場占有率。二是加強新型海洋工程裝備開發，提升設計建造能力。通過集成創新和協同創新，加強浮式鉆井生產儲卸裝置、自升式鉆井儲卸油平臺等裝備開發，逐步提升研發設計建造能力。開展原始創新，加強海上大型浮式結構物、深海工作站、大洋極地調查及深遠海海洋環境觀測監測和探測裝備設計建造關鍵技術的研發。三是加強關鍵配套系統和設備技術研發及產業化，提升配套水平。重點開展深水錨泊系統、動力定位系統、單點系泊系統等技術研發。四是加強海洋工程裝備示范應用，實現產業鏈協同發展。支持由用戶牽頭建立產業聯盟，加強產學研用合作，推動本土研制的海洋工程裝備的應用，開展關鍵配套系統和設備的示范，為全面形成產業化能力奠定基礎。五是加強創新能力建設，支撐產業持續快速發展。在整合利用現有創新平臺的基礎上，依托骨干企業、重點科研院所和大學，圍繞海洋工程核心裝備及其配套系統設備的共性技術、關鍵技術，建立一批企業技術中心、工程研究中心、工程實驗室。
為保證工程順利實施，《方案》還提出了鼓勵企業加大對創新成果產業化的研發投入、構建產業創新聯盟、推動建立使用國產首臺（套）產品的風險補償機制、鼓勵向海洋工程裝備制造企業投資等多項保障措施。
