Chương trình đặt ra mục tiêu chung là tiếp tục phát triển Toán học Việt Nam bền vững và mạnh mẽ về mọi mặt: nghiên cứu, ứng dụng và đào tạo, tương xứng với tiềm năng trí tuệ của con người Việt Nam, đáp ứng yêu cầu của đất nước trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư; đưa Toán học trở thành một bộ phận hữu cơ trong sự phát triển chung của khoa học, công nghệ và kinh tế - xã hội; nâng cao vị thế của Toán học Việt Nam trong khu vực và trên thế giới.
Cụ thể, đến năm 2030, phấn đấu có 5 cơ sở giáo dục đại học được xếp hạng trong Top 500 của thế giới về lĩnh vực toán học, trong đó có ít nhất 2 cơ sở được xếp hạng trong Top 400; Phấn đấu tăng gấp đôi số lượng công bố trên các tạp chí trong Danh mục tạp chí có uy tín trên thế giới (tạp chí SCIE) so với giai đoạn 2010-2020; Tăng gấp đôi số lượt nhà khoa học nước ngoài (bao gồm cả người Việt Nam đang làm việc ở nước ngoài) đến làm việc, trao đổi và hợp tác khoa học được hỗ trợ từ Chương trình so với giai đoạn 2010-2020; Phấn đấu có ít nhất 5 hướng nghiên cứu chủ đạo về Toán ứng dụng và Toán trong công nghiệp, với đội ngũ có năng lực thực hiện các chương trình, hợp đồng nghiên cứu - phát triển với nhà nước, doanh nghiệp; Hỗ trợ, phối hợp và tham gia đào tạo khoảng 400 tiến sĩ ngành Toán, Toán ứng dụng và Thống kê, trong đó 50% nghiên cứu sinh có ít nhất 2 công bố trên các tạp chí SCIE; Đào tạo, bồi dưỡng khoảng 80% giảng viên, giáo viên Toán cốt cán của các cơ sở giáo dục đại học, trung học phổ thông đáp ứng yêu cầu đổi mới chương trình đào tạo, chương trình giáo dục phổ thông năm 2018; xây dựng Hệ tri thức các khoa học về Toán trong Hệ tri thức Việt số hóa.
Để đạt được những mục tiêu trên, giải pháp của Chương trình là đẩy mạnh truyền thông phổ biến tri thức Toán học; thúc đẩy công bố công trình Toán học chất lượng cao; thúc đẩy nghiên cứu ứng dụng Toán học, chú trọng phát triển một số lĩnh vực có nhu cầu cao trong cách mạng công nghiệp lần thứ tư.
Cùng với đó, hỗ trợ triển khai chương trình giáo dục phổ thông môn Toán; hỗ trợ đào tạo tài năng và nâng cao chất lượng nguồn nhân lực ngành Toán; xây dựng và phát triển Hệ tri thức các khoa học về Toán trong Hệ tri thức Việt số hóa; xây dựng, củng cố và phát triển Viện Nghiên cứu cao cấp về Toán và một số trung tâm nghiên cứu, ứng dụng Toán học mạnh của Việt Nam; đẩy mạnh hợp tác quốc tế trong nghiên cứu, ứng dụng và đào tạo Toán học.
