De kerntaken van het Wetterskip Fryslân zijn: het beheer van zowel de kwaliteit als de kwantiteit van het Friese oppervlaktewater en de zorg voor de zee- en polderdijken in de provincie. Het waterschap verdeelt deze taken in een drietal zogenaamde "thema's".

Veiligheid
Hieronder vallen de rampenbestrijding en het onderhoud, de verbetering en het bewaken van bijna 190 km primaire waterkeringen. Hiermee worden de dijken bedoeld langs het IJsselmeer, de Waddenzee, op Ameland en Terschelling en enkele dijken bij de grens met Overijssel. De zorg voor de secundaire waterkeringen (de dijken achter de zeedijken langs de Waddenzee en bij het Lauwersmeer, alsmede ruim 3600 km oevers en kaden in de provincie) valt hier eveneens onder. Ook de muskusrattenbestrijding maakt ervan deel uit. Verder hoort het beheer en het onderhoud van honderden gemalen in Friesland tot deze taak.

Voldoende water
Van alle oppervlaktewateren in Friesland is in een Provinciaal Waterhuishoudingsplan vastgelegd welke functie ze vervullen. Het Wetterskip Fryslân is ervoor verantwoordelijk dat in al deze gebieden allerlei (soms tegenstrijdige) belangen van bijvoorbeeld landbouw, natuurbeheer en scheepvaart zo goed mogelijk met elkaar worden verenigd. Een belangrijk aspect daarvan is de handhaving van de waterpeilen. Deze zijn door het waterschap vastgelegd in peilbesluiten en kunnen per gebied en jaargetijde verschillen. Voor de uitvoering van deze taak maakt het Wetterskip Fryslân gebruik van spuisluizen, waarvan de belangrijkste die in Dokkumer Nieuwe Zijlen en Harlingen zijn. Ook het Ir. D.F. Woudagemaal bij Tacozijl en het J.L. Hooglandgemaal in Stavoren spelen hierbij een rol. Met deze twee gemalen kan overigens in tijden van droogte ook water uit het IJsselmeer in de provincie worden binnengelaten. In geval van wateroverlast kan het waterschap voor de bemaling van de Friese boezem zo nodig ook gebruikmaken van ongeveer twintig poldermolens, waarvan de organisatie een aantal in eigendom heeft.

Schoon water
Ook de zuivering van het oppervlaktewater in Friesland valt onder de verantwoordelijkheid van het Wetterskip Fryslân. Voor de uitoefening van deze taak, die eveneens in het waterhuishoudingsplan is omschreven, maakt het waterschap gebruik van een dertigtal rioolwaterzuiveringsinstallaties verspreid over de provincie. Het werkt hierbij samen met gemeenten en de provincie.