中华人民共和国第十二届全国人民代表大会常务委员会第十六次会议于2015年8月29日修订通过，并于2016年1月1日起正式施行。从修订前的七章66条，扩展到现在的八章129条，法律条文增加了近一倍。该法修改按照中央加快推进生态文明建设的精神，主要从以下几个方面做了修改完善：
　　一、以改善大气环境质量为目标，强化地方政府责任，加强考核和监督。规定了地方政府对辖区大气环境质量负责、环境保护部对省级政府实行考核、未达标城市政府应当编制限期达标规划、上级环保部门对未完成任务的下级政府负责人实行约谈和区域限批等一系列制度措施。
　　二、坚持源头治理，推动转变经济发展方式，优化产业结构和布局，调整能源结构，提高相关产品质量标准。一是明确坚持源头治理，规划先行，转变经济发展方式，优化产业结构和布局，调整能源结构。二是明确制定燃煤、石焦油、生物质燃料、涂料等函挥发性有机物的产品、烟花爆竹及过滤等产品的质量标准，应当明确大气环境保护要求。三是规定了国务院有关部门和地方各级人民政府应当采取措施，调整能源结构，推广清洁能源的生产和使用。
　　三、从实际出发，根据我国经济社会发展的实际情况，制定大气污染防治标准，完善相关制度。新增“大气污染防治标准和限期达标规划”章节并前置，规范大气污染质量标准、污染物排放标准制定行为，以及标准运用和落实。
　　四、坚持问题导向，抓住主要矛盾，着力解决燃煤、机动车船等大气污染问题。实现了从单一污染物控制向多污染协同控制，从末端治理项全过程控制、精细化管理的转变。在第四章“大气污染物防治措施”中，对加强燃煤、工业、机动车船、扬尘、农业等大气污染的综合防治作出具体规定。例如在加强燃煤污染防治方面，一是明确要求优化煤炭使用方式，推广煤炭清洁高效利用，逐步降低煤炭在一次能源消费中的比重。二是明确国家推行煤炭洗选加工，降低煤炭的硫分和灰分，限制高硫量、高灰分煤炭的开采。三是明确国家禁止进口。销售和燃用不符合质量标准的煤炭，鼓励燃用优质燃煤。四是加强民用散煤的管理。五是加强对燃煤供热锅炉的管理。六是对工业锅炉进行规范。七是对燃煤电厂和其他燃煤单位提出排放控制要求。
　　五、加强重点区域大气污染联合防治，完善重污染天气应对措施。一是推行区域大气污染联合防治，要求对颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物、氨等大气污染物和温室气体实施协同控制。二是增设专章规定了重污染天气应对。明确建立重污染天气监测预警体系，制定重污染天气应急预案，并发布重污染天气预报等。
　　六、加大对大气环境违法行为的处罚力度。一是除倡导性的规定外，有违法行为就有处罚。新的《大气污染防治法》的条文有129条，其中法律责任条款就有30条，规定了大量的具体的有针对性的措施，并有相应的处罚责任。具体的处罚行为和种类接近90种，提高了这部新法的操作性和针对性。二是提高了罚款的上限，如超标、超总量指标排放大气污染物得，责令改正或限制生产、停产整治，并处10万元以上100万元以下的罚款，情节严重的，报经有批准权的人民政府批准，责令停业、关闭。三是规定了按日计罚。在新修订的环境保护法规定的基础上，细化并增加了按日计罚的行为。四是丰富了处罚种类。如行政处罚中有责令停业、关闭，责令停产整治，责令停工整治、没收，取消检验资格，治安处罚等。
　　七、坚持立法为民，积极回应社会关切。一是删去了修订草案关于机动车限行的规定。二是完善环境信息公开制度，引导公众有序参与监督。秉承新《环保法》强化信息公开和公众参与的立法思路，增加信息公开的规定，《大气污染防治法》要求信息公开的表述有11处规定。新增公众参与的规定2项。