Die Aufgaben der Staatsanwaltschaft bestimmen sich nach den verschiedenen Stadien eines Strafverfahrens.
Im Ermittlungsverfahren besteht die Aufgabe der Staatsanwaltschaft grundsätzlich darin, dem Verdacht von Straftaten nachzugehen, sie aufzuklären und zu verfolgen. In diesem Rahmen ist die Staatsanwaltschaft im Grundsatz berechtigt und verpflichtet, wegen aller verfolgbaren Straftaten einzuschreiten, sofern zureichende tatsächliche Anhaltspunkte dafür vorliegen (§ 152 Abs. 2 StPO). Sobald die Staatsanwaltschaft durch eine Anzeige oder auf anderem Wege von dem Verdacht einer Straftat Kenntnis erlangt, hat sie zunächst den Sachverhalt zu erforschen. Dabei hat sie nicht nur die zur Belastung, sondern auch die zur Entlastung dienenden Umstände zu ermitteln und für die Erhebung der Beweise Sorge zu tragen. Dieser gesetzliche Ermittlungsauftrag verpflichtet die Staatsanwaltschaft also zu strikter Objektivität.
Die Strafprozessordnung stellt den Strafverfolgungsbehörden zahlreiche Instrumente zur Verfügung, um diese Ermittlungen durchzuführen. So kann die Staatsanwaltschaft hierbei etwa von allen Behörden Auskunft verlangen und Ermittlungen jeder Art entweder selbst vornehmen oder durch die Behörden und Beamten des Polizeidienstes vornehmen lassen. In der Regel wird sie mit den notwendigen Ermittlungen die Polizei beauftragen. Ermittlungshandlungen sind beispielsweise die Vernehmung von Zeugen, Hinzuziehung von Sachverständigen, Einnahme eines Augenscheins, Durchsuchung von Räumlichkeiten, Beschlagnahme von Gegenständen, Überwachung der Telekommunikation, Einsatz technischer Mittel oder von verdeckten Ermittlern, vorläufige Festnahme und Verhaftung von Verdächtigen. Teilweise sind diese Maßnahmen nur mit Erlaubnis eines Richters zulässig.
Die Gefahrenabwehr obliegt im Gegensatz zu den repressiven Aufgaben der Strafverfolgung hingegen den Polizeibehörden sowie dem Polizeivollzugsdienst. Diese Behörden nehmen ihre präventiven Aufgaben also ohne Beteiligung der Staatsanwaltschaft wahr.
Im gerichtlichen Teil eines Strafverfahrens ist die Staatsanwaltschaft an jedem Verfahrensabschnitt beteiligt und muss vor wesentlichen Entscheidungen gehört werden. Sie stellt gegebenenfalls prozessuale Anträge und ist befugt, Rechtsmittel zu Gunsten und zu Ungunsten des Angeklagten einzulegen. Ein Vertreter der Staatsanwaltschaft nimmt an jeder Gerichtsverhandlung in Strafsachen teil und wirkt zusammen mit dem Gericht darauf hin, dass das Gesetz beachtet wird (so genanntes Wächteramt). Er sorgt durch geeignete Anträge, Fragen oder Anregungen dafür, dass nicht nur die Tat in ihren Einzelheiten, sondern auch die persönlichen und wirtschaftlichen Verhältnisse des Angeklagten und alle sonstigen Umstände erörtert werden, die für die Rechtsfolgen von Bedeutung sein können. Auch hier gilt wie im Ermittlungsverfahren die Verpflichtung der Staatsanwaltschaft zu strikter Objektivität.
Ein weiterer Aufgabenschwerpunkt ist die Vollstreckung der von den Strafgerichten verhängten Strafen und Maßregeln. Hier sorgt die Staatsanwaltschaft als Vollstreckungsbehörde (zu unterscheiden von den oben dargestellten Aufgaben der Staatsanwaltschaft als Strafverfolgungsbehörde) dafür, dass Verfahrenskosten festgesetzt, Geldstrafen und Freiheitsstrafen vollstreckt werden. Von der Vollstreckung der Freiheitsstrafen ist deren praktischer Vollzug in den Gefängnissen zu unterscheiden. Hierfür sind die von den Staatsanwaltschaften organisatorisch selbständigen Justizvollzugsanstalten zuständig (sogenannter Strafvollzug).
Weitere Aufgaben der Staatsanwaltschaft sind die Mitwirkung bei internationaler Rechtshilfe in Strafsachen, also der Unterstützung ausländischer Strafverfolgungsbehörden im Inland, und bei Gnadenentscheidungen.
Eine beschränkte Mitwirkung obliegt der Staatsanwaltschaft im Bereich der Ordnungswidrigkeiten (sog. Verwaltungsunrecht). Verfolgungsbehörden sind hier in erster Linie die Verwaltungsbehörden. Im Verfahren vor der Verwaltungsbehörde wirkt die Staatsanwaltschaft nicht mit. Sie wird erst tätig, wenn der Betroffene gegen einen Bußgeldbescheid der Verwaltungsbehörde Einspruch eingelegt hat und die Akten der Staatsanwaltschaft zur Weiterleitung an das zuständige Gericht in Bußgeldsachen vorgelegt werden. Im weiteren gerichtlichen Verfahrensabschnitt hat sie grundsätzlich die gleiche Stellung wie im gerichtlichen Teil des Strafverfahrens. Es handelt sich aber auch weiterhin um ein Bußgeldverfahren und nicht um ein Strafverfahren. Gleichwohl ähneln sich die Abläufe in Bußgeld- und Strafverfahren, wobei der Sanktionsmechanismus im Bußgeldverfahren ein anderer ist als im Strafverfahren.
Nach Abschluss des gerichtlichen Teils eines Bußgeldverfahrens bleibt die Staatsanwaltschaft dann wie im Strafverfahren auch für die Vollstreckung der bußgeldrechtlichen Sanktionen, die durch das Gericht verhängt wurden, zuständig.