Ses principales missions seront les suivantes :
La Société du Grand Paris aura la possibilité de confier une mission d’étude ou d’assistance à la RATP, la SNCF ou RFF, « sur la base des activités qu’ils exercent à titre exclusif pour la gestion des lignes et des réseaux ferroviaires d’Île-de-France », pour la réalisation des infrastructures et des matériels ainsi que les opérations d’investissement.
La gestion technique des nouvelles lignes et réseaux du Grand Paris pourrait être assurée par la RATP, après réception des ouvrages, à l’exception des lignes et réseaux incorporés au réseau ferré national, donc gérés par RFF.
Le Syndicat des transports d'Île-de-France (STIF) sera responsable du matériel roulant sur les infrastructures ferroviaires urbaines qu’il met à la disposition des exploitants.
Après que le siège de la RATP a été évoqué, la mission de préfiguration de la Société du Grand Paris devrait être installée en Seine-Saint-Denis.
La problématique du financement du réseau de transport, évalué à 20,5 milliards d’euros, est également abordée par le projet de loi, mais de façon très générale.
Outre les dotations ou autres participations apportées par l’État, la Société du Grand Paris aura la capacité d’emprunter sur les marchés financiers sur une période longue, d’une quarantaine d'années, jusqu’à son amortissement complet.
Pour lever un emprunt du montant indispensable, l’établissement sera doté d’un capital suffisant de l’ordre de quatre milliards d'euros, apporté pour la plus grande partie par l’État.
La société pourra également tirer profit de la location des biens immobiliers et mobiliers qui figureront dans son domaine, des recettes commerciales tirées de l’implantation des activités de commerce et de service, ou percevoir « le produit de toute autre redevance ou taxe éventuellement créée ou affectée à son profit par la loi. »
La société est dotée d’un conseil de surveillance, pour lequel l’État a nommé des membres par décret le 8 juillet 2010, dont André Santini (par ailleurs vice-président du Nouveau Centre), âgé de 69 ans, qui a bénéficié d’une dérogation à la limite d’âge de 65 ans fixée par la loi de 1984 pour la fonction publique et le secteur public. Le conseil est composé de onze représentants de l’État, du président du conseil régional d’Île-de-France et des présidents des conseils généraux des huit départements franciliens. Le conseil a élu le 21 juillet 2010 pour un mandat de cinq ans renouvelable, André Santini avec 14 voix, les élus de gauche ayant refusé de participer au vote, s’inquiétant par ailleurs que la première dotation de 4 milliards d’euros ne soit pas à l’ordre du jour.