Tổ kiểm tra, giám sát do ông Lương Duy Hanh, Cục trưởng Cục Kiểm soát hoạt động bảo vệ môi trường, Tổng cục Môi trường, Bộ TN&MT làm tổ trưởng cùng đại diện Lãnh đạo các đơn vị có liên quan thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Tổng cục Môi trường, Sở TN&MT tỉnh Thanh Hóa, Ban quản lý Khu kinh tế Nghi Sơn và các khu công nghiệp, Công an tỉnh Thanh Hóa … và các chuyên gia, nhà khoa học trong và ngoài nước.
Tổ tiến hành kiểm tra kể từ ngày 19/9/2016 đến khi các dự án và chủ đầu tư hạ tầng Khu kinh tế Nghi Sơn hoàn thành các công trình bảo vệ môi trường được cơ quan nhà nước có thẩm quyền kiểm tra, xác nhận trước khi đưa vào vận hành (dự kiến từ năm 2016-2018).
Nội dung kiểm tra bao gồm; Việc chấp hành pháp luật về bảo vệ môi trường đối với Khu kinh tế Nghi Sơn và các dự án đang đầu tư trong Khu kinh tế để kịp thời phát hiện và xử lý nghiêm vi phạm theo quy định của pháp luật hiện hành; Thống kê các nguồn thải cần phải kiểm soát trong Khu kinh tế Nghi Sơn; Giám sát hoạt động xả nước thải ra môi trường của các cơ sở và Khu kinh tế; giám sát tiến độ xây dựng các công trình bảo vệ môi trường và quá trình vận hành thử nghiệm công trình xử lý chất thải của các dự án trong Khu kinh tế Nghi Sơn và Dự án đầu tư hạ tầng, hệ thống xử lý nước thải tập trung của Khu Kinh tế Nghi Sơn;Việc thường xuyên giám sát, kiểm tra định kỳ, đột xuất việc xả thải, xử lý chất thải của các cơ sở và Khu kinh tế Nghi Sơn; sau đó tổng hợp kết quả giám sát, kiểm tra và định kỳ báo cáo Bộ trưởng Bộ TN&MT.
Trước đó, vào các ngày 5,6,7/9 tại huyện Tĩnh Gia đã xảy ra hiện tượng cá chết bất thường với số lượng lớn. Bước đầu Tỉnh Thanh Hóa xác định nguyên nhân là do hiện tượng tảo nở hoa (thủy triều đỏ). Tuy nhiên trước thông tin cho rằng cá chết tại Tĩnh Gia có thể còn có nguyên nhân khác, Bộ trưởng Bộ Tài nguyên & Môi trường Trần Hồng Hà đã yêu cầu làm rõ nguyên nhân cá chết hàng loạt ở Thanh Hóa, báo cáo trước ngày 20/9. Nhưng đến nay, các cơ quan chức năng tỉnh Thanh Hóa vẫn chưa thể làm rõ được nguyên nhân và báo cáo Bộ như chỉ đạo.
Hiện tại khu kinh tế Nghi Sơn có 67 cơ sở sản xuất nhưng không có hệ thống xử lý nước thải tập trung. Nguồn nước từ các nhà máy này chủ yếu được doanh nghiệp xử lý trong hệ thống nội bộ, sau đó xả ra môi trường.