Năm 2009 Công ty TNHH - Một thành viên Lọc - Hoá dầu Bình Sơn (BSR) - đơn vị chủ quản của Nhà máy Lọc dầu Dung Quất (NMLDDQ) đã ban hành chính sách An toàn, Sức khỏe và Môi trường (ATSKMT) nhằm bảo đảm an ninh, an toàn tuyệt đối cho Nhà máy và bảo vệ môi trường là ưu tiên hàng đầu của BSR trong mọi hoạt động sản xuất kinh doanh. Phòng ATSKMT đã được thành lập để quản lý các vấn đề về an toàn, phòng chống cháy nổ, chăm sóc sức khỏe cho người lao động, bảo vệ môi trường. Các cán bộ chủ chốt ở đây đã từng tham dự các khóa học dài hạn về quản lý ATSKMT ở nhiều nhà máy lọc dầu trên thế giới như: Petronas - Malaysia, Luck Oil - Rumania… hoặc thực tập ở các nhà máy thuộc Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam. Công ty đã xây dựng 50 quy trình và nhiều văn bản hướng dẫn, nội quy liên quan hệ thống quản lý ATSKMT, cũng như xây dựng hệ thống an toàn công nghệ phù hợp với các quy định của quốc tế và thông lệ các nhà máy lọc dầu trên thế giới. Trên cơ sở đó, Công ty tiến hành đào tạo phổ biến định kỳ cho cán bộ, nhân viên của Công ty và các nhà thầu liên quan. Năm 2012, hơn 10.000 lượt người được đào tạo về công tác ATSKMT. Công tác phòng cháy chữa cháy, kiểm soát an ninh, công tác giám sát được tăng cường. Từ đầu năm đến nay Công ty tổ chức diễn tập 30 tình huống khẩn cấp tại Nhà máy (năm 2012 đã tổ chức diễn tập 87 lần). Nhờ vậy mà năm 2012 không có sự cố cháy nổ, an ninh ảnh hưởng đến hoạt động của Nhà máy, số giờ công an toàn không tai nạn lao động đạt 6,37 triệu giờ.
Đối với bất kỳ nhà máy lọc dầu nào, trong quá trình sản xuất việc kiểm soát nước thải, kiểm soát ô nhiễm không khí, thu gom xử lý chất thải, ứng cứu sự cố tràn dầu là những việc làm cần thiết nhằm bảo vệ môi trường bên trong và xung quanh. NMLDDQ đã xây dựng hệ thống xử lý nước thải hiện đại có công suất 500 m3/h để xử lý các loại nước thải phát sinh bằng công nghệ sinh học và hoá lý để xử lý triệt để các chất ô nhiễm có trong nước thải trước khi xả ra môi trường. Cuối năm 2012 khi có tin đồn nước thải của NMLDDQ đã làm cho cá chết hàng loạt ở vùng bãi biển thôn Lệ Thủy, xã Bình Trị, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi, sau khi kiểm tra, đo đạc Đoàn kiểm tra của tỉnh đã kết luận: “Những tin đồn đó không hề có cơ sở, NMLDDQ đã thực hiện đầy đủ các quy trình, quy phạm trong công tác bảo vệ môi trường. Các thông số quan trắc môi trường về nước thải của Nhà máy đều thấp hơn Quy chuẩn môi trường cho phép từ 3 - 5 lần. Hiện nay tại hồ chứa nước thải sau khi xử lý, Nhà máy đã thả cá chép Nhật, cá rô phi làm chỉ thị sinh học, những loài cá này đang phát triển rất tốt. Ngoài ra tại đây còn có lắp đặt thiết bị đo chất lượng nước thải liên tục để kiểm tra, nếu có sự cố sẽ được xử lý nhanh chóng. Tất cả các dòng khí thải phát sinh trong Nhà máy được thu gom và xử lý phù hợp trước khi xả ra môi trường. Nhà máy đã xây dựng phân xưởng thu hồi lưu huỳnh có công suất 5 tấn/ngày để chuyển hóa thành lưu huỳnh thương phẩm. Hiện nay hầu hết các chất thải phát sinh trong quá trình sản xuất được thu gom, phân loại và lưu trữ tạm thời tại Trạm lưu trữ chất thải nguy hại. Công ty BSR đã đầu tư 45 triệu USD mua sắm các thiết bị công nghệ hiện đại cho hệ thống xử lý môi trường và thiết bị ứng cứu sự cố tràn dầu, sẵn sàng ứng phó với diễn biến bất thường của thiên nhiên. Cũng nhằm mục đích bảo vệ môi trường Nhà máy được “xanh hóa” bằng nhiều cây xanh, cây cảnh, công viên. Ngày 26/3/2013 đoàn viên thanh niên Công ty đã phát quang được gần 14 km cây xanh xâm lấn hành lang an toàn dọc theo Tuyến ống dẫn sản phẩm của Nhà máy và trồng cây xanh phủ xanh bãi cát, chống cát bay cải thiện cảnh quan môi trường. Công trình này sẽ được duy trì liên tục để “cây trồng phải sống được và phủ xanh toàn bộ diện tích”, để “cây xanh xâm lấn hành lang an toàn phải được phát quang kịp thời”.