Theo Đại Nam thực lục chính biên, nhiệm vụ các quan ngự sử được giao như sau:

• Tả Hữu Đô Ngự Sử: "Giữ việc chỉnh đốn chức phận các quan để nghiêm phong hoá cho đúng phép tắc".
• Tả, Hữu phó Đô Ngự Sử: "Xem xét các việc trong viện và giúp việc cho Tả hữu đô ngự sử, được giao cho việc trình bày điều phải, đàn hặc việc trái".
• Cấp sự trung phụ trách 6 khoa có nhiệm vụ: "Nếu gặp những việc chậm trễ, trái pháp, lầm lẫn và nhũng tệ quan lại do bọn nha lại gian xảo đổi trắng, thay đen đều phải vạch rõ sự thực mà hặc tấu".
• Giám sát ngự sử 16 đạo có nhiệm vụ: "Kiểm xét địa phương đạo mình, nếu quan lại có những tệ tham ô, chậm trễ trái pháp, thì tuỳ việc mà vạch ra, tham hặc. Phàm quan viên văn võ ở kinh thấy ai không công bằng, không giữ phép đều được phép hặc tấu".

Dưới triều Nguyễn, Đô sát viện có các nhiệm vụ sau đây:[1]

• Quyền đàn hạch, nghĩa là quyền vạch rõ các tội lỗi, vi phạm của các quan lại từ bá quan đến các hoàng thân, hoàng tử;
• Quyền tấu trình trực tiếp với vua;
• Quyền ghi chép các lời nói, hành động của vua và quan chức trong các ngày hội triều (gồm các phiên đại triều, phiên thường triều, và phiên ngự điện thính), nghe chính sự, tài liệu ghi chép nộp cho Quốc sử quán làm tư liệu;
• Quyền kiểm tra các bộ, nha trong triều như việc tế tự,thiết triều, ngoại giao, trường thi, kho tàng, v.v.;
• Quyền phúc duyệt các bản án;

Các quan lại của các khoa, đạo hoạt động độc lập rất cao và ý kiến tấu sớ của họ có thể được gửi thẳng lên vua mà không phải trình qua Trưởng quan phê duyệt. Ví dụ, khi vua Minh Mạng băng hà, để tỏ lòng hiếu nghĩa, vua Thiệu Trị tổ chức việc tang lễ quá dài, gây ảnh hưởng đến hoạt động thường nhật của dân chúng, quan Giám sát ngự sử đạo Lạng Bình lúc đó là Doãn Khuê, dâng sớ trực tiếp can gián.

Ngoài việc giám sát thường xuyên của Đô sát viện, triều đình còn thường cử những đoàn thanh tra xuống các địa phương, tại những điểm nóng về kinh tế (vùng mới khai hoang), hoặc nơi vừa trải qua dịch bệnh, thiên tai, chiến tranh... giải quyết công việc tại chỗ, gọi là chế độ Kinh lược đại sứ. Nổi tiếng nhất là đoàn Kinh lược sứ của Thượng thư bộ Binh, Cơ mật viện đại thần Trương Đăng Quế, thanh tra toàn bộ 6 tỉnh Nam kỳ vào năm 1836, để lần đầu tiên thiết lập hệ thống sổ sách địa chính của lục tỉnh.