Theo phân công của Bộ trưởng Phùng Xuân Nhạ, Thứ trưởng Phạm Ngọc Thưởng được giao phụ trách các lĩnh vực sau[13]:

Kế hoạch - tài chính ngành; phát triển ngành sư phạm; phát triển đội ngũ nhà giáo, cán bộ quản lý giáo dục; xã hội hóa giáo dục; cơ sở vật chất và thiết bị trường học; phòng chống lụt bão, thiên tai và biến đổi khí hậu; thanh tra; phòng chống tham nhũng, thực hành tiết kiệm; thi đua - khen thưởng; công tác dân vận và thực hiện quy chế dân chủ ở cơ sở; báo chí, truyền thông giáo dục; đảm bảo cơ sở vật chất và hoạt động của cơ quan Bộ; công tác Đảng và Đoàn thanh niên; công tác Công đoàn Cơ quan Bộ.

Thứ trưởng Phạm Ngọc Thưởng phụ trách các đơn vị: Văn phòng; Vụ Kế hoạch - Tài chính; Cục Nhà giáo và Cán bộ quản lý giáo dục; Cục Cơ sở vật chất; Thanh tra; Vụ Thi đua - Khen thưởng; Văn phòng Đảng - Đoàn thể; Ban Quản lý các dự án Bộ Giáo dục và Đào tạo; Viện Nghiên cứu thiết kế trường học; Báo Giáo dục và Thời đại; Tạp chí Giáo dục;

Phụ trách các địa bàn: Bắc Trung Bộ; duyên hải miền Trung và các tỉnh Tây Nguyên;

Phụ trách các Đề án, Dự án, Chương trình: Đề án Kiên cố hóa trường lớp học; Đề án Đào tạo, bồi dưỡng nhà giáo và cán bộ quản lý cơ sở giáo dục đáp ứng yêu cầu đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục phổ thông giai đoạn 2016 - 2020, định hướng đến năm 2025 (Đề án 732); Đề án bảo đảm cơ sở vật chất cho chương trình giáo dục mầm non và giáo dục phổ thông giai đoạn 2017 - 2025; Chương trình mục tiêu quốc gia xây dựng Nông thôn mới giai đoạn 2016 - 2020; Chương trình mục tiêu quốc gia phát triển kinh tế - xã hội vùng đồng bào dân tộc thiểu số, mầm non giai đoạn 2021 – 2030;

Tham gia các Ban chỉ đạo: Ban chỉ đạo Trung ương về cải cách chính sách tiền lương, bảo hiểm xã hội và ưu đãi người có công; Ban Chỉ đạo cải cách hành chính; Ban Chỉ đạo quốc gia về ODA và vốn vay ưu đãi; Ban Chỉ đạo điều hành giá; Ban Chỉ đạo thực hiện Đề án tổng thể đơn giản hóa thủ tục hành chính, giấy tờ công dân và các cơ sở dữ liệu liên quan đến quản lý dân cư giai đoạn 2013 - 2020 (Ban Chỉ đạo 896); Ban Chỉ đạo về đầu tư theo hình thức đối tác công - tư (PPP); Ban Chỉ đạo Trung ương về phòng chống thiên tai; Ban Chỉ đạo Trung ương về đổi mới, phát triển kinh tế hợp tác, hợp tác xã; Hiệp hội Thiết bị Giáo dục Việt Nam.

Thứ trưởng Phạm Ngọc Thưởng là chủ tài khoản số 2 của Bộ; thực hiện các nhiệm vụ khác theo sự phân công của Bộ trưởng.