環保署自98年起結合檢察署、警察及地方環保機關，推動深度查核污染業者，蒐集其不法事證，並追究其刑責及加重裁罰不法利得。經過五年來的努力，總共裁處不法利益案件34件，裁罰金額新臺幣9億7,000萬餘元，查獲環保犯罪案件計666件，移送法辦2,880人。
環保署透過系統化的思維追究污染原因與源頭，以深度查核的手段，取代管末控制作法，檢視廠家污染防治設備設置及操作狀況，尋覓有無未妥善處理或埋設暗管偷排等不法行為；同時靈活運用無人飛行航空器（UAV）、3D雷達攝影、透地雷達等科技工具，長期蒐證與鑑識。環保署亦大力推動「環檢警結盟」機制，由檢察官指揮辦案，環保署人員提供專業判斷，警察提供人力與武力支援，三方通力合作，其中101年1月17日查獲新竹縣達鑫公司非法棄置污泥於全國各地汚染土壤案；102年至103年間破獲的彰化電鍍廠設置暗管偷排電鍍廢水造成農地污染案，都是非常成功的合作案例。
環保署為推動強化環保執法能力，落實管制成效，提出「環保執法六大稽查裁罰教戰守則」：「只查結果 不查原因 形同縱放」、「進廠巡查 糾正缺失 即罰即改」、「暗管偷排 一次停工 不等三次」、「故障不報 停工改善 審查復工」、「深度稽查 有效裁罰 不法利得」、「防止脫產 要假扣押 保全債權」，要求各地方環保局確實遵行。
環保署呼籲污染業者，切莫再心存僥倖，應建立自主管理制度，確實做好環保工作，善盡社會責任，共同維護國土，才是經營事業之正道。環保署再次強調，勤查重罰污染業者，伸張公權力，捍衛環境正義的決心絕不會動搖。