多年來，市委、市政府帶領全市各族人民以防沙治沙為核心，依托“三北”防護林、退耕還林還草等國家重點生態建設工程，按照“先易后難”的治理原則，不斷加大防沙治沙力度。截至2013年末，2000萬畝較容易治理的沙地已經得到初步治理，但治理成果還不夠穩定。從2014年起，本著規模化治理、綜合治理原則，通遼市啟動實施了科爾沁沙地“雙千萬畝”綜合治理工程，計劃利用7年時間，投入資金72.8億元，在進一步鞏固以往治理成果的同時對剩余2000多萬畝治理難度較大的“遠沙大沙”開展綜合治理，完成科爾沁沙地綜合治理2000萬畝，其中林業生態治理1000萬畝、草原生態治理1000萬畝。

在工程推進過程中，市委、市政府把科爾沁沙地“雙千萬畝”綜合治理工程提高到前所未有的高度，成立了由市委書記任組長、市長任常務副組長、相關副市長任副組長，各相關單位為成員的科爾沁沙地“雙千萬畝”綜合治理工程及生物多樣性保護與利用工作領導小組，黨政主要領導親自抓生態文明建設，以市委、市政府文件印發了《科爾沁沙地“雙千萬畝”綜合治理工程總體規劃》和《科爾沁沙地“雙千萬畝”綜合治理工程實施方案》，從工程規劃、組織實施等全過程加強組織領導，多次召開工程調度會、推進會、觀摩會，高位推動工程建設，真正把生態文明建設納入全市“五位一體”發展總體布局中加以謀劃實施。

為切實提高工程建設科技含量，搭建科研平臺，推進科爾沁沙地綜合治理步伐，結合中國工程院院士工作站和中國林科院生態定位站建設，邀請國內科研機構團體、高校、高新技術企業參與通遼市生態建設，借助科研單位技術力量和高新技術企業資金，進一提高通遼市生態建設科技支撐能力和生態建設科技含量，加快培養通遼市自己的科研隊伍。2015年，經市委、市政府研究決定，由市政府、科左中旗政府、內蒙古蒙草抗旱股份有限公司共同出資，采取政府、企業合作，市場化運營模式，建設了一處具有地區特色、科技含量高、示范功能強、觀賞性好的，集科學技術、成果展示、科普宣傳、人才培訓、優質鄉土樹種和抗旱草種（包括藥用植物）的展示、研究、保護、繁育為一體的生態科技示范園，為科爾沁沙地“雙千萬畝”工程建設提供強大科技支撐，為全國沙地治理科技支撐模式樹立了典范。目前正在開展科爾沁地區林木品種引選育及鄉土林木種質資源收集保存、利用研究和基因庫建設，已收集、栽植鄉土樹種和草種300余種，與北京林業大學等高校開展四倍體刺槐、鈣果歐李標準化栽培等科研合作項目10項。

目前，經過兩年多的治理，全市已完成沙地綜合治理1059.4萬畝，其中人工造林213.19萬畝，封山沙育林191.2萬畝，飛播造林62.4萬畝，封禁保護區建設50萬畝，退化沙化草牧場治理369.2萬畝，優質飼草料基地建設173.4萬畝，已完成工程建設任務的50%。重點在沙化土地分布面積較多的科左后旗、奈曼旗、科左中旗、庫倫旗、扎魯特旗等地區，啟動建設了相對集中連片的三個“百萬畝”人工林基地、四個封禁保護區和四個封育區，新建庫倫旗銀沙灣和奈曼旗寶古圖兩處沙漠公園，寶古圖沙漠公園被列入國家沙漠公園試點，孟家段濕地公園被列入國家濕地公園試點。通過對流動沙地先圍封、埋設沙障，再采用近自然林模式造林，雨季進行飛播造林，開發沙地、濕地旅游，發展用沙產業和林下經濟等防沙治沙用沙措施，全市沙化土地和有明顯沙化趨勢的土地面積逐年減少，奈曼旗老哈河南岸沙帶、庫倫旗塔敏查干沙帶、科左后旗阿古拉沙帶、扎魯特旗烏力吉木仁南岸沙帶等四大流動沙帶得到了初步控制