Основним завданням НБУ як центрального банку держави є забезпечення стабільності національної грошової одиниці — гривні. Національний банк веде Книгу реєстрації банків, валютних бірж та інших фінансово-кредитних установ, представляє інтереси України у відносинах з центральними банками інших країн, міжнародними банками та фінансово-кредитними організаціями.
Функція НБУ як емісійного центру полягає в тому, що йому належить монопольне право на емісію грошей в обіг, а також випуск національних грошових знаків (банкнот, монет). Для друкування банкнот та карбування монет створено власний Банкнотно-монетний двір. Тепер, із введенням у дію Малинської фабрики банкнотного паперу, Україна має замкнутий цикл виготовлення національних грошей
НБУ визначає структуру валютного ринку України й організовує торгівлю валютними цінностями на ньому відповідно до законодавства України про валютне регулювання. НБУ проводить дисконтну та девізну валютну політику та застосовує в необхідних випадках валютні обмеження. Дисконтна політика полягає у зміні облікової ставки НБУ для регулювання руху капіталу та балансування платіжних зобов'язань, а також коригування курсу грошової одиниці України до іноземних валют. Девізна валютна політика здійснюється на підставі регулювання курсу грошової одиниці України до іноземних валют шляхом купівлі-продажу іноземної валюти на фінансових ринках. Відповідно до наданих повноважень у сфері валютного регулювання НБУ встановлює умови та порядок конвертації (обміну) гривні на іноземну валюту.
На Національний банк України покладено функцію банківського нагляду і контролю за виконанням банкамизаконодавства з банківської справи, нормативних актів Національного банку та економічних нормативів. Головною метою банківського нагляду і контролю є безпека та фінансова стабільність банківської системи, захист інтересів вкладників і кредиторів.
Виконуючи функцію банку банків. Національний банк України з метою підтримки стабільності банківської системи та розширення її кредитних можливостей надає банкам кредити, які використовують для задоволення тимчасових потреб банків і потреб, пов'язаних зі структурною перебудовою економіки України. Виступаючи кредитором останньої інстанції, НБУ надає банкам кредити під програми їх фінансового оздоровлення. Рефінансування банків з 1994 р. здійснюється через кредитні аукціони, що забезпечує створення рівноправних умов доступу банків до централізованих кредитних ресурсів. З 1996 р. запроваджено механізм ломбардного кредитування, а з 1997 р. почалось здійснення операцій РЕПО під заставу державних цінних паперів.
Як банк держави Національний банк України організовує і здійснює через органи Державного казначейства та уповноважені банки обслуговування державного бюджету України. При функціонуванні механізму обігу цінних паперів на НБУ покладено виконання операцій з державними цінними паперами.
Відповідно до функції організатора міжбанківських розрахунків НБУ створив і запровадив із січня 1994 р. автоматизовану систему міжбанківських розрахунків із використанням прогресивних технологій у банківській справі, до якої нині залучена банківська система України. Для функціонування цієї системи в Автономній Республіці Крим та кожній області створено регіональні розрахункові палати, що об'єднуються у загальнодержавну мережу розрахункових палат України, на верхньому рівні якої знаходиться Центральна розрахункова палата у Києві. Нині всі банківські установи працюють у системі електронних міжбанківських платежів (СЕП) НБУ, що дозволяє їм як здійснювати, так і отримувати платежі в режимі реального часу.