環烏海湖區域在行政管理上涉及烏海市、阿拉善盟和鄂爾多斯市，輻射海勃灣千里山工業園、烏達工業園、海南西來峰工業園、低碳產業園，阿拉善盟烏斯太工業園、鄂爾多斯市蒙西和棋盤井工業園。

環湖高新技術產業開發區的功能定位為國家西部科技創新推動產業轉型升級的核心區、自治區重要的國際科技合作開發基地、區域中心城市創新創業高端功能區、蒙西文化創意及休閑旅游集散中心和“小三角”區域經濟一體化的重要抓手。

在空間布局上，將形成“一核四區”的格局，即環湖科技核心區、千里山—蒙西高新產業集中區、烏斯太—烏達高新產業集中區、西來峰—棋盤井高新產業集中區、低碳高新產業園區。

在產業結構上，將著力構建“3+5”高新技術產業體系。其中，“3”指科技服務、文化旅游、總部經濟三大創新服務業，“5”指化工新材料、高端精細化學品、清潔能源、裝備制造、節能環保五大特色高新技術產業。圍繞發展化工新材料產業，開發區將重點發展碳纖維、石墨烯、納米碳材料等先進碳素材料和聚碳酸酯、聚氨酯、聚苯硫醚等高分子合成材料產業，培育有機硅材料、PVC改性材料等新興材料產業，引進藍寶石晶體、耐火紙等國內外前沿科技材料項目。圍繞發展高端精細化學品產業，將重點發展煤焦化工下游煤焦油深加工精細化學品(主要用于染料、顏料)和苯系高端醫藥精細化學品，鹽化工下游氯深加工精細化學品(主要用于農藥及醫藥中間體)，高端氟精細化學品等項目。圍繞發展清潔能源產業，將重點推廣風光發電互補、光熱發電等新興高效發電模式，推進太陽能建筑、太陽能溫室等太陽能民生應用工程，同時積極發展新能源配套裝備制造業，重點引進鉛碳電池、鈉硫電池等新能源儲能裝備項目。在發展裝備制造業方面，將重點發展智能裝備、特種礦山裝備、汽車裝備、節能環保裝備、智慧旅游裝備等項目，引進鎂合金構件、尾氣減排以及發動機等重要零部件檢驗檢測技術。在發展節能環保產業方面，將重點推進煤層氣開發利用、電廠廢棄物資源化利用、煤焦化節能改造、電石爐尾氣再利用等傳統產業循環化改造升級項目。